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BRPI0710026A2 - precursor structure, compositions and methods for detecting and treating acidic areas in an individual - Google Patents

precursor structure, compositions and methods for detecting and treating acidic areas in an individual Download PDF

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Publication number
BRPI0710026A2
BRPI0710026A2 BRPI0710026-4A BRPI0710026A BRPI0710026A2 BR PI0710026 A2 BRPI0710026 A2 BR PI0710026A2 BR PI0710026 A BRPI0710026 A BR PI0710026A BR PI0710026 A2 BRPI0710026 A2 BR PI0710026A2
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BR
Brazil
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instrument
oncological
tumor
individual
effective
Prior art date
Application number
BRPI0710026-4A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
James E Summerton
Original Assignee
James E Summerton
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
Priority claimed from US11/395,487 external-priority patent/US20070231256A1/en
Priority claimed from US11/449,495 external-priority patent/US8084610B2/en
Application filed by James E Summerton filed Critical James E Summerton
Priority claimed from PCT/US2007/008215 external-priority patent/WO2007117398A2/en
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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

<B><UM>ESTRUTURA PRECURSORA, COMPOSIçõES E METODOS PARA DETECTAR E TRATAR AREAS áCIDAS EM UM INDIVIDUO<D><MV>Uma das muitas características universais do tumor maligno é sua acidez. Os instrumentos oncológicos são pequenas moléculas sintéticas de não peptídios designados para explorar a acidez na detecção precoce e destruição de um tumor. Cada instrumento oncológico tem uma estrutura que é aniónica e hidrofílica em pH 7,4 e desse modo repele superfícies provenientes de carga negativa de células em tecidos normais. Quando um instrumento oncológico associa-se a um ambiente ácido, tal como um tumor, uma fração das moléculas dos instrumentos oncológicos muda para sua forma lipofilica não iânica que é designada para associar-se a células, tal como células em áreas ácidas de um tumor. Previamente ao uso de um instrumento oncológico, uma seleção de isótopo radioativo é ligado ao instrumento oncológico. Se o isótopo radioativo emitir radiação que pode ser detectada externamente ao corpo, então o instrumento oncológico pode servir para detectar tumores. Se o isótopo radioativo emitir radiação eficaz para destruir células, então o instrumento oncológico pode sevir para tratar tumores.<B> <UM> PRECURSOR STRUCTURE, COMPOSITIONS AND METHODS TO DETECT AND TREAT ACID AREAS IN AN INDIVIDUAL <D> <MV> One of the many universal characteristics of the malignant tumor is its acidity. Oncological instruments are small synthetic molecules of non-peptides designed to explore acidity in the early detection and destruction of a tumor. Each cancer instrument has a structure that is anionic and hydrophilic at pH 7.4 and thereby repels negative cell-charged surfaces in normal tissues. When an oncological instrument associates with an acidic environment, such as a tumor, a fraction of the molecules of oncological instruments changes to their non-ionic lipophilic form which is designed to associate with cells, such as cells in acidic areas of a tumor . Prior to the use of an oncological instrument, a selection of radioactive isotope is linked to the oncological instrument. If the radioactive isotope emits radiation that can be detected outside the body, then the cancer instrument can be used to detect tumors. If the radioactive isotope emits radiation that is effective in destroying cells, then the cancer instrument can be used to treat tumors.

Description

ESTRUTURA PRECURSORA, COMPOSIÇÕES E MÉTODOS PARA DETECTAR ETRATAR ÁREAS ÁCIDAS EM UM INDIVÍDUOPRECURSING STRUCTURE, COMPOSITIONS, AND METHODS FOR DETECTIONING AND ACTING ACID AREAS IN AN INDIVIDUAL

PEDIDOS DE PATENTES RELACIONADOS & INCORPORAÇÃO PORREFERÊNCIARELATED PATENT APPLICATIONS & MERCHANTABILITY

Este pedido é um pedido de PCT depositadoThis order is a deposited PCT request

conforme 35 USC 363 e reivindica prioridade baseada em U.S.Utility Patent Application n.° 11/395.487, depositada em 30de março de 2006, e U.S. Utility Patent Application n.°11/449.495 e 11/449.508, ambas depositadas em 7 de junho de2006.35 USC 363 and claims priority based on US Utility Patent Application No. 11 / 395,487, filed March 30, 2006, and US Utility Patent Application No. 11 / 449,495 and 11 / 449,508, both filed June 7, 2006 .

Estes pedidos de patente de utilidaderelacionados são incorporados neste contexto por referênciae fazem parte deste pedido. Se qualquer conflito surgirentre a divulgação da invenção neste pedido de PCT eaquelas nos pedidos de patente de utilidade relacionados, adivulgação neste pedido de PCT deverá reger. Além do mais,toda e qualquer patentes dos E.U., pedidos de patente dosE.U., e outros documentos, cópia impressa ou eletrônica,citado ou referido nesta aplicação são incorporados nestecontexto por referência e se fazem parte deste pedido.CAMPO TÉCNICOThese related utility patent applications are incorporated herein by reference and form part of this application. If any conflict arises between the disclosure of the invention in this PCT application and those in the related utility patent applications, disclosure in this PCT application shall govern. In addition, any U.S. patents, U.S. patent applications, and other documents, hardcopy or electronic copy, quoted or referred to in this application are incorporated herein by reference and are part of this application. TECHNICAL FIELD

Esta invenção relaciona as composições eficazespara serem seletivamente isoladas em áreas ácidas detumores dentro de um indivíduo com a finalidade dé detectare tratar tumores.This invention relates to compositions effective to be selectively isolated in detective acidic areas within an individual for the purpose of detecting and treating tumors.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Acidez: uma característica explorável quase-universal dostumores:Em 1930, o famoso fisiologista Otto Warburgrelatou que uma das características mais universais detumores malignos é sua acidez. Pesquisa subseqüente sugereque tal acidez surge porque para que um tumor crescer maisque aproximadamente 1 milímetro de diâmetro, ele deveinduzir novos vasos sangüíneos. Porque vasos sangüíneosindutores de tumor são mal espaçados e anormais, áreas detumores maiores que alguns dez mícrons longe de taiscapilares tornam-se geralmente hipóxicas (deficiência deoxigênio). Células em tais áreas hipóxicas dos tumoresmorrem ou mudam o metabolismo glicolítico - tendo porresultado excreção de ácido láctico. Por causa da precáriacirculação em um tumor, esse ácido láctico excretadoacumula-se no espaço intersticial entre células nas áreashipóxicas do tumor. Isto pode resultar em um pH tão baixoquanto 6,0 nas áreas mais distantes dos capilares, atéaproximadamente pH 7,0 próximo de capilares. Paracomparação, o pH no espaço intersticial em tecidos normaisé regulado firmemente entre aproximadamente pH 7,3 e pH 7,5.Acidity: an almost universal exploitable feature: In 1930, the famous physiologist Otto Warburgrelated that one of the most universal malignant features is its acidity. Subsequent research suggests that such acidity arises because in order for a tumor to grow larger than approximately 1 millimeter in diameter, it must induce new blood vessels. Because tumor-inducing blood vessels are poorly spaced and abnormal, areas larger than a few ten microns away from such capillaries usually become hypoxic (oxygen deficiency). Cells in such hypoxic areas of tumors either die or change glycolytic metabolism - resulting in lactic acid excretion. Because of poor tumor circulation, this excreted lactic acid accumulates in the interstitial space between cells in the hypoxic areas of the tumor. This can result in a pH as low as 6.0 in the most distant areas of the capillaries, up to approximately pH 7.0 near the capillaries. For comparison, the pH in the interstitial space in normal tissues is tightly regulated between approximately pH 7.3 and pH 7.5.

Células inativas em áreas ácidas dos tumores: o grandedesafio inadequado na terapia do câncer:Inactive cells in acidic areas of tumors: the inadequate challenge in cancer therapy:

Como notado acima, a acidez característica dostumores aumenta geralmente com a crescente distânciaproveniente de capilares do tumor. Enquanto as células dotumor em pH quase normal na grande proximidade aoscapilares tiverem taxas metabólicas elevadas e rápidadivisão de células, aquelas células de tumor em áreas maisácidas a uma distância maior dos capilares têm taxasmetabólicas mais baixas e dividem-se lentamente ou de modonenhum. Comparadas às células do tumor de divisão rápida,estas células de divisão lenta e sem divisão do tumor,referidas como inativas, são substancialmente maisresistentes aos agentes prejudiciais à célula, tais comoradiação e produtos químicos tóxicos.As noted above, the characteristic acidity of tumors generally increases with the growing distance from tumor capillaries. While tumor cells at near-normal pH in close proximity to the capillaries have high metabolic rates and rapid cell division, those tumor cells in more acidic areas farther from the capillaries have lower metabolic rates and divide slowly or moderately. Compared to rapidly dividing tumor cells, these slow dividing and non-dividing tumor cells, referred to as inactive, are substantially more resistant to cell-damaging agents such as comoradiation and toxic chemicals.

Desde que as terapias convencionais do câncer(radiação e quimioterapia) foram selecionadas em grandeparte pela sua habilidade para destruir células que sedividem rapidamente enquanto poupava células de divisãolenta e sem divisão típicas da maioria dos tecidos normais,tais terapias convencionais do câncer são razoavelmenteeficazes em destruir as células de tumor que se dividemrapidamente no pH quase normal perto dos capilares. Porémnão de modo surpreendente, aquelas mesmas terapias sãopouco ineficazes contra às células inativas de divisãolenta e sem divisão nas áreas mais ácidas de um tumor.Conseqüentemente, os tratamentos convencionais contra ocâncer destroem predominantemente as células de tumor bemoxigenadas e que se dividem rapidamente enquanto poupam ascélulas inativas nas áreas hipóxicas/ ácidas desse tumor.Esta destruição inicial das células de divisão rápida fazcom que o tumor entre em remissão enquanto aquelas célulasdestruídas são descartadas pelos processos normais delimpeza de corpo. Entretanto, durante o andamento desteprocesso de limpeza, bastante freqüentemente as célulasinativas resistentes sobreviventes ao tratamento nas áreasácidas do tumor recuperam lentamente o acesso ao oxigênioadequado, a nutrientes e a eliminação de resíduoseventualmente permitindo a elas reverter para taxametabólica elevada e rápida divisão celular. Esterejuvenescimento das células anteriormente inativas dotumor conduz geralmente à temida recaída que é responsávelpela maioria das mortes por câncer.Since conventional cancer therapies (radiation and chemotherapy) have been largely selected for their ability to destroy rapidly dividing cells while sparing the divisionless, slow-dividing cells typical of most normal tissues, such conventional cancer therapies are reasonably effective in destroying the cells. tumor cells that rapidly divide at near normal pH near the capillaries. Not surprisingly, those same therapies are somewhat ineffective against slow-dividing inactive cells without division in the most acidic areas of a tumor. Consequently, conventional cancer treatments predominantly destroy well-oxygenated, rapidly dividing tumor cells while sparing inactive cells. in the hypoxic / acidic areas of this tumor. This initial destruction of the rapidly dividing cells causes the tumor to remit while those destroyed cells are discarded by normal body cleansing processes. However, during the course of this cleansing process, treatment-resistant resistant surviving native cells quite often slowly regain access to adequate oxygen, nutrients, and waste disposal, eventually allowing them to revert to elevated taxametabolic and rapid cell division. Previously inactive tumor cell stereovescence generally leads to the dreaded relapse that is responsible for most cancer deaths.

Esforços prévios para explorar áreas hipóxicas/ ácidas dostumores para terapia:Previous efforts to explore hypoxic / acidic areas for therapy:

As propriedades hipóxicas/ ácidas dos tumores sãoconhecidas por mais de 75 anos e tem sido especulado pormuito tempo que tais propriedades poderiam ser exploráveispara terapia. Entretanto, até recentemente os esforços maisbem sucedidos para explorar estas propriedades se focaramna hipóxia. Especificamente, substâncias têm sidodesenvolvidas para que exibam citotoxidade mínima emcélulas em normóxia, enquanto exibiam citotoxidadeconsiderável em células hipóxicas. Um tal agente obteveprogresso no estágio de ensaios clínicos.The hypoxic / acidic properties of tumors have been known for over 75 years and it has long been speculated that such properties could be exploitable for therapy. However, until recently the most successful efforts to exploit these properties have focused on hypoxia. Specifically, substances have been developed to exhibit minimal cytotoxicity in normoxic cells while exhibiting considerable cytotoxicity in hypoxic cells. One such agent has achieved progress in the clinical trial stage.

Comparado à exploração da hipóxia em tumores,estes têm tido muito menos esforços focados na exploraçãoda acidez de tumores.t Uma aproximação mal sucedida foibaseada na observação que o pH ácido em tecidos atua parasensibilizar esses tecidos ao prejuízo térmico. Entretanto,esforços para explorar esta sensibilidade térmica dascélulas mediada por ácido deram resultados decepcionantes.Compared to the exploitation of hypoxia in tumors, they have been much less focused on exploiting the acidity of tumors. An unsuccessful approach was based on the observation that acidic pH in tissues acts to sensitize these tissues to thermal damage. However, efforts to exploit this acid-mediated thermal sensitivity of cells have yielded disappointing results.

Uma outra aproximação em relação à acidez nostumores é baseada no fato de que pH baixo em tumores ionizaagentes citotóxicos de base fraca e, desse modo, confere aeles membrana impermeável, que por sua vez resulta emredução preferencial da entrada de um número de taisagentes de base fraca em áreas ácidas de tumores relativasà entrada de tais agentes dentro de células em áreas de umpH mais normal. Nesta consideração, antes dessa tentativade explorar o pH baixo em um tumor, esforços foram focadospreferivelmente em elevar o pH nos tumores como um meio dedeionizar parcialmente e desse modo intensificar a entradade tais agentes citotóxicos de base fraca em células detumor. Tais esforços encontraram algum sucesso.Another approach to acidity is not the fact that low pH in weakly based cytotoxic ionizing tumors and thus gives them a waterproof membrane, which in turn results in preferential reduction of entry of a number of such weakly based agents. in acidic areas of tumors relative to the entry of such agents into cells in areas of more normal umpH. In this regard, prior to this attempt to exploit low pH in a tumor, efforts were preferably focused on raising the pH in tumors as a means of partially deionizing and thereby enhancing the entry of such weak base cytotoxic agents into tumor cells. Such efforts have found some success.

Ainda uma outra aproximação que se relaciona maispróxima à presente invenção, confiou no fato de que o baixopH no espaço intersticial dos tumores causará a deionizaçãoparcial do agente citotóxico de ácido fraco, clorambucil(mostrado na Figura 1). Como conseqüência do menor grau deionização desta conhecida droga citotóxica de ácido fracoem áreas ácidas dos tumores, sé esperaria que ela pudessemostrar aumento da entrada e, portanto maior citotoxicidadeem células em áreas ácidas de tumores. Esta expectativa foitestada por Kozin et al., em que eles usaram métodosestabelecidos para fazer tumores mais ácidos em camundongosportadores de tumor (Câncer Research Vol. 61, pages 4740 -4743 (2001)). Eles relataram que, como previsto, umaredução de aproximadamente 0,3 unidade de pH nos tumorescoincidiu com uma melhoria modesta de 1,7 vezes no atrasodo crescimento do tumor proporcinado pelo ácido fraco (pKa5,8) clorambucil. Na conclusão de seu trabalho, elesescreveram: "Para nosso conhecimento, CHL (clorambucil) é aúnica terapêutica clinica que é um ácido fraco com oapropriado pKa ≤ 6,5. Este estudo fornece assim uma análiseracional para o projeto de novas e potentes drogas queexibem propriedades similares ao ácido fraco e para a qualdifusão contribui para absorção intracelular. Comoigualmente mostrado aqui, o uso combinado de tais compostoscom radiação e/ ou os moduladores do gradiente de pHfornecem oportunidades adicionais para maximizar a repostaterapêutica".Yet another approach that relates more closely to the present invention has relied on the fact that low pH in the interstitial space of tumors will cause partial deionization of the weak acid cytotoxic agent chlorambucil (shown in Figure 1). As a consequence of the lower degree of deionization of this known weak acid cytotoxic drug in acidic areas of tumors, I would only hope that it could show increased entry and therefore greater cytotoxicity in cells in acidic areas of tumors. This expectation was tested by Kozin et al., In which they used established methods to make more acidic tumors in tumor-bearing mice (Cancer Research Vol. 61, pages 4740 -4743 (2001)). They reported that, as predicted, a reduction of approximately 0.3 unit pH in the tumors coincided with a modest 1.7-fold improvement in the growth of the weak acid (pKa5,8) chlorambucil-induced tumor. At the conclusion of their work, they wrote: "To our knowledge, CHL (chlorambucil) is the only clinical therapy that is a weak acid with the appropriate pKa ≤ 6.5. This study thus provides an analysis for the design of potent new drugs that exhibit properties. similar to weak acid and to which diffusion contributes to intracellular absorption. As also shown here, the combined use of such compounds with radiation and / or pH gradient modulators provides additional opportunities for maximizing re-therapeutic. "

No trabalho acima mencionado, os autores notaramque seus resultados mostraram modesta intensificação naeficácia da droga citotóxica imediatamente disponívelclorambucil, fornecendo uma análise racional para projetarnovas drogas anticancerosas citotóxicas de ácido fraco asquais podem mostrar eficácia elevada - porém nenhumaorientação foi dada para as estruturas molecularesesperadas para tais drogas, nem qualquer orientação foidada em como continuar a integrar tanto a função ácidafraca e a função citotóxica em uma estrutura apropriada dadroga, nem qualquer orientação foi dada sobre quepropriedades específicas são desejáveis, nem qualquerorientação foi dada em como continuar a projetar, prepararou testar tais drogas citotóxicas de ácido fraco, nemqualquer orientação foi dada a respeito das aplicações oumétodos de uso de tais drogas citotóxicas. A limitação maisséria na proposta dos autores em que novas drogascitotóxicas de ácido fraco de potência melhorada poderiamser projetadas baseadas no modelo do clorambucil é decélulas inativas em áreas ácidas de tumores, em que taisdrogas são projetadas para inserir preferencialmente, sãoparticularmente resistentes às drogas citotóxicasconvencionais em virtude daquelas células serem inativas.Assim, um caso marcante pode ser feito que as drogascitotóxicas convencionais, tal como clorambucil, sãoinadequadas para destruir as células inativas em áreasácidas de tumores para os quais eles foram propostos paraserem utilizados.In the aforementioned work, the authors noted that their results showed modest intensification in the efficacy of the readily available cytotoxic chlorambucil drug, providing rational analysis for designing new weak acid cytotoxic anticancer drugs which may show high efficacy - but no guidance has been given to the expected molecular structures for such drugs, neither guidance was given on how to continue to integrate both weak acid function and cytotoxic function into an appropriate drug structure, nor was any guidance given on what specific properties are desirable, nor any guidance was given on how to continue designing, prepared to test such cytotoxic drugs. weak acid, no guidance has been given regarding the applications or methods of use of such cytotoxic drugs. The most serious limitation in the authors' proposal that new improved-potency weak acid drug-induced drugs could be designed based on the chlorambucil model is inactive cells in acidic tumor areas, where such drugs are designed to preferentially insert, are particularly resistant to conventional cytotoxic drugs because of them. Thus, a striking case can be made that conventional drug-toxicants, such as chlorambucil, are unsuitable for destroying inactive cells in acidic areas of tumors for which they have been proposed to be used.

Ao invés de Summerton (inventor dos instrumentosoncológicos) afirmar que o que é exigido efetivamente paradestruir células inativas em áreas ácidas de tumores são asdrogas especialmente projetadas que têm um impactoparticularmente devastador na viabilidade da célulasuficiente para destruir decisivamente aquelas células detumor inativas resistentes ao tratamento. Acoplada a estaexigência para um impacto devastador na viabilidade dacélula é a co-exigência que tais drogas sejam efetivamentedistribuídas dentro das células do tumor enquanto sãoamplamente excluídas das células em tecidos normais.Instead of Summerton (inventor of cancer instruments) claiming that what is actually required to destroy inactive cells in acidic areas of tumors are specially designed drugs that have a particularly devastating impact on cell viability to decisively destroy those inactive treatment-resistant tumor cells. Coupled with this requirement for a devastating impact on cell viability is the requirement that such drugs be effectively distributed within tumor cells while being largely excluded from cells in normal tissues.

FUNDAMENTO DA TÉCNICATECHNICAL BACKGROUND

Em contraste com a proposta de Kozin et al.r parautilizar drogas citotóxicas de ácido fraco convencionaispara explorar a acidez de tumores, vários anos atrás Dr.James Summerton, inventor dos instrumentos oncológicos,começou o desenvolvimento de novas composições de peptídeosprojetadas explicitamente para explorar o diferencial de pHentre tecidos normais e regiões ácidas de tumores, com oobjetivo de fornecer tratamentos mais seguros e eficazespara uma larga escala de tumores. Aquelas grandescomposições de peptídios (tipicamente com massas na escalade 2.000 a 4.000 daltons), são referidas como "peptídiostransportadores e aglutinantes". Suas estruturas e métodosutilizados para detecção e tratamento tumores sãodivulgados no pendente pedido de patente U.S. n.°11/069.849 e na patente U.S. n.° 7.132.393 entregue em 7 denovembro de 2006 - Dr. James E. Summerton o inventor deambos. Enquanto tais peptidios transportadores eaglutinantes tem sido encontrados para inserir tumores emcamundongos portadores de tumor com satisfatóriaseletividade, apesar disso, resultados experimentais dosestudos com camundongos sugerem que tais peptidios consigammenos especificidade e eficácia do que desejado. Igualmenteparecem estar sujeitos a indevida reabsorção nos rins - oqual é indesejável em aplicações diagnosticas, einaceitável em aplicações terapêuticas.In contrast to Kozin et al.r's proposal to use conventional weak acid cytotoxic drugs to exploit tumor acidity, several years ago Dr. James Summerton, inventor of cancer instruments, began the development of new peptide compositions explicitly designed to exploit the differential. between normal tissues and acidic regions of tumors to provide safer and more effective treatments for a large scale of tumors. Those large peptide compositions (typically with masses ranging from 2,000 to 4,000 daltons) are referred to as "carrier peptides and binders". Their structures and methods used for detecting and treating tumors are disclosed in pending U.S. Patent Application No. 11 / 069,849 and U.S. Patent No. 7,132,393 filed November 7, 2006 - Dr. James E. Summerton the inventor. While such binding and transporting peptides have been found to insert tumors into mice with satisfactory electivity, nevertheless experimental results from mouse studies suggest that such peptides achieve less specificity and efficacy than desired. They also appear to be subject to improper kidney resorption - which is undesirable in diagnostic applications and unacceptable in therapeutic applications.

Em virtude das limitações dos peptidiostransportadores e aglutinantes, Summerton subseqüentementeempreendeu uma procura para planejar uma classeinteiramente nova de pequenas drogas não-peptidicas,chamado instrumentos oncológicos, com o objetivo deconseguir aprimorar consideravelmente a especificidade,eficácia e segurança relativo aos peptidios transportadorese aglutinantes anteriores. Estes pequenos instrumentosoncológicos não-peptidicos que compreendem a presenteinvenção foram divulgados pelo presente inventor, Dr. JamesE. Summerton, somente no pedido de patente pendente U.S.n.° 11/395.487 depositado em 30 de março de 2006, e nospedidos de patente U.S. n.° 11/449.495 e 11/449.508 ambosdepositados em 7 de junho de 2006.Because of the limitations of the transporter peptides and binders, Summerton subsequently undertook a quest to design an entirely new class of small non-peptide drugs called oncological instruments in order to considerably improve the specificity, efficacy and safety relative to the prior transporter peptides and binders. These small non-peptide imaging instruments comprising the present invention were disclosed by the present inventor, Dr. JamesE. Summerton, only in U.S. Patent Application No. 11 / 395,487 filed March 30, 2006, and U.S. Patent Applications No. 11 / 449,495 and 11 / 449,508 both filed June 7, 2006.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOO objeto da presente invenção é fornecercomposições de não-peptidio e métodos para detecção etratamento de tumores que contêm áreas ácidas.Instrumentos oncológicos exploram a acidez dos tumores paradetecção precoce e destruição de tumores:SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide non-peptide compositions and methods for detecting and treating tumors containing acidic areas. Oncological instruments explore tumor acidity for early detection and tumor destruction:

Instrumentos oncológicos da presente invenção sãouma classe nova de moléculas projetadas para detecção etratamento de tumores. Cada instrumento oncológico contémdois ou mais componentes de seletor de pH os quaisconvertem prontamente entre uma forma hidrofilica aniônicaem pH mais elevado e uma forma lipofilica não-iônica em pHmais baixo. Cada instrumento oncológico também contém umcomponente de carga o qual é eficaz para ligar um isótoporadioativo selecionado o qual é apropriado para realizar o15 papel diagnóstico ou terapêutico de um instrumentooncológico. Instrumentos oncológicos consistem em moléculasrelativamente pequenas de não-peptidio sintético com massastipicamente na escala de aproximadamente 300 a 1500 daltons- sem contar a massa do isótopo radioativo.Cancer instruments of the present invention are a novel class of molecules designed for the detection and treatment of tumors. Each cancer instrument contains two or more pH selector components which readily convert between a higher pH anionic hydrophilic form and a lower pH nonionic lipophilic form. Each oncological instrument also contains a charge component which is effective for binding a selected radioactive isotope which is suitable for performing the diagnostic or therapeutic role of an oncological instrument. Cancer instruments consist of relatively small synthetic non-peptide molecules massastipically in the range of approximately 300 to 1500 daltons - not counting the mass of the radioactive isotope.

No pH neutro de tecidos normais, instrumentosoncológicos existem em sua forma negativamente carregadasolúvel em água a qual é projetada para ser repelida pelassuperfícies negativamente carregadas das células e serprontamente excretada pelos rins. Inversamente, quando osinstrumentos oncológicos se inserem em região ácida de umtumor, uma fração das moléculas do instrumento oncológicomuda para sua forma não-iônica solúvel em lipidios a qual éprojetada para se inserir prontamente em qualquer célulavizinha. Assim, quando uma dose do instrumento oncológico éinjetada em uma pessoa, se essa pessoa tem um tumor maiorque aproximadamente 1 milímetro de diâmetro, uma fração dadose injetada é projetada para inserir rapidamente epermanecer dentro das células em regiões ácidas do tumor, com o restante da dose sendo excretada pelos rins.Diferentemente declarado, instrumentos oncológicos sãoprojetados para ter propriedades chave: a) ser repelido dascélulas em tecidos normais; b) ser isolado dentro das áreasácidas de tumores e, c) qualquer instrumento oncológico não isolado em uma área ácida de um tumor é projetado para serrapidamente eliminado do corpo através dos rins.At the neutral pH of normal tissues, oncological instruments exist in their negatively charged water-soluble form which is designed to be repelled by negatively charged cell surfaces and readily excreted by the kidneys. Conversely, when oncological instruments insert into the acidic region of a tumor, a fraction of the oncological instrument's molecules change to their lipid-soluble nonionic form which is designed to readily insert into any small cell. Thus, when a dose of the cancer instrument is injected into a person, if that person has a tumor larger than approximately 1 millimeter in diameter, a dice injected fraction is designed to rapidly insert and remain within cells in acidic regions of the tumor, with the remainder of the dose. Excreted by the kidneys.Differently stated, oncological instruments are designed to have key properties: a) to be repelled from cells in normal tissues; (b) be isolated within the acidic areas of tumors; and (c) any cancer instrument not isolated in an acidic area of a tumor is designed to be rapidly eliminated from the body through the kidneys.

Previamente ao uso de um instrumento oncológicoum isótopo radioativo selecionado é interligado a esseinstrumento oncológico. Esse isótopo radioativo unidorealiza o papel diagnóstico ou terapêutico do instrumentooncológico. O papel diagnóstico é relatar a presença doinstrumento oncológico dentro de um tumor a um detetor forado corpo. O papel terapêutico é destruir o tumor.Prior to the use of an oncological instrument a selected radioactive isotope is interconnected with this oncological instrument. This unidored radioactive isotope fulfills the diagnostic or therapeutic role of the instrument. The diagnostic role is to report the presence of the cancer instrument within a tumor to a forced body detector. The therapeutic role is to destroy the tumor.

Instrumentos oncológicos de diagnóstico:Diagnostic Oncological Instruments:

Por causa da grande variabilidade entre tumores,detecção de rotina de uma extensa escala de tipos de tumorem estágio suficientemente precoce em que eles podem sertratados com sucesso (preferivelmente antes que sereproduzam por metástase, mostrem sintomas evidentes oucausem sério prejuízo ao órgão) tem sido por muito tempo umobjetivo insatisfatório da medicina. Muita da dificuldadena detecção de rotina precoce dos tumores consistiu emidentificar alguma propriedade a qual é comum á maioria oua todos os tumores, e que pode efetivamente ser exploradapela rotina e detecção precoce disponível de tumores. Uminstrumento oncológico conduzindo um isótopo radioativoapropriado (por exemplo, um emissor gama ou pósitron) oqual emite um sinal prontamente detectável fora do corpo,combinado com as tecnologias modernas de imagem, éprojetado para fornecer com segurança detecção muitoprecoce da maioria ou de todos os tipos de tumor.Because of the large variability between tumors, routine detection of a large range of tumor types at a sufficiently early stage at which they can be successfully treated (preferably before they are metastasized, show obvious symptoms or cause serious organ damage) has long been unsatisfactory time of medicine. Much of the difficulty with early routine tumor detection has been to identify some property which is common to most or all tumors, and which can effectively be exploited by routine and early available tumor detection. An oncological instrument conducting an appropriate radioactive isotope (eg, a gamma or positron emitter) which emits a readily detectable signal outside the body, combined with modern imaging technologies, is designed to safely provide very early detection of most or all tumor types. .

Um instrumento oncológico de diagnóstico éprojetado para ser utilizado amplamente em exames físicosanuais de rotina para fornecer detecção muito precoce deessencialmente todos os tumores maiores que tamanhomicroscópico. Dessa maneira, um único instrumentooncológico de diagnóstico pode servir como uma substituiçãosuperior e abrangente para uma extensa escala deprocedimentos atuais de diagnóstico de tumor, tais comomamografias, exame de Papanicolau, exames da próstata ecolonoscopias. Além disso, deve-se apreciar que muitostipos de tumores atualmente não podem ser rotineiramentedetectados até que alcancem um estágio um tanto tardio dedesenvolvimento em que se manifestam pela dor, maufuncionamento de um órgão ou algum outro sintoma genéricoou conjunto de sintomas, os quais exigem entãoprocedimentos diagnósticos exaustivos e muito caros a fimidentificar a causa origem do problema. Até que tal tumorseja detectado esse é freqüentemente avançado para qualqueresperança de tratamento bem sucedido (pelo menos comterapias atualmente aprovadas). Nesta consideração, osinstrumentos oncológicos de diagnóstico oferecem a promessade uma capacidade inteiramente nova para a detecção derotina precoce de tais tumores de difícil diagnóstico.Instrumentos oncológicos terapêuticos:A diagnostic cancer instrument is designed to be widely used in routine annual physical examinations to provide very early detection of essentially all tumors larger than size microscopic. Thus, a single diagnostic diagnostic instrument can serve as a superior and comprehensive replacement for an extensive range of current tumor diagnostic procedures, such as mammograms, Pap smears, prostate exams, and echo-scans. In addition, it should be appreciated that many types of tumors currently cannot be routinely detected until they reach a somewhat late stage of development in which they manifest as pain, organ malfunction or some other general symptom or set of symptoms, which then require diagnostic procedures. exhaustive and very expensive to identify the root cause of the problem. Until such a tumor is detected it is often advanced to any successful treatment expectation (at least currently approved therapies). In this regard, diagnostic cancer instruments offer the promise of an entirely new capability for the early detection of such difficult-to-diagnose tumors. Therapeutic cancer instruments:

Instrumentos oncológicos terapêuticos sãoprojetados para explorar a acidez característica de tumorespara fornecer a destruição segura e eficaz de tumores. Pararesultados ótimos uma combinação de duas formulações deinstrumento oncológico deve ser utilizada. Uma formulaçãoconduz um isótopo radioativo o qual emite radiação detransferência de energia linear elevada durante um curtotrajeto, tal como uma partícula alfa de energia muitoelevada, que seja eficaz para destruir as células inativasresistentes a radiação bem perto em áreas ácidas de tumor(ver Figura 2). A outra formulação conduz um isótoporadioativo o qual emite uma partícula beta de média energiadurante um trajeto médio eficaz para destruir as células detumor de divisão rápida, sensíveis a radiação mais distantedos aredores dos capilares. Quando utilizadas emcombinação, estas duas formulações são projetadas paradestruir efetivamente o tumor inteiro, com pequeno ounenhum prejuízo a outras células no corpo. Comoconseqüência, os instrumentos oncológicos terapêutico sãoprojetados para serem eficazes na maioria contra todo tipode célula ou em todos os tumores, e assim oferecer apromessa de tratamento de tumores muito menos tóxico emuito mais eficaz, com pouca ou nenhuma recaída.Therapeutic cancer instruments are designed to exploit the characteristic acidity of tumors to provide safe and effective tumor destruction. For optimal results a combination of two cancer instrument formulations should be used. One formulation leads to a radioactive isotope which emits radiation of high linear energy transfer during a short path, such as a very high energy alpha particle, that is effective in destroying radiation-inactive cells in close proximity to acidic tumor areas (see Figure 2). The other formulation carries an isotope radioactive which emits a medium energy beta particle during an effective medium pathway to destroy rapidly dividing radiation sensitive cells farther away from capillary arteries. When used in combination, these two formulations are designed to effectively destroy the entire tumor, with little or no damage to other cells in the body. As a result, therapeutic cancer instruments are designed to be effective in the majority against every cell type or in all tumors, and thus offer the far less effective and much more effective treatment of tumors with little or no relapse.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOBREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS:A Figura 1 mostra quimioterápico citotóxico deácido fraco, clorambucil, em suas formas aniônica e não-iônica.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: Figure 1 shows weak acid chlorambucil cytotoxic chemotherapeutic in its anionic and nonionic forms.

A Figura 2 ilustra a distribuição de acidez nostumores.Figure 2 illustrates the distribution of acidity in the others.

A Figura 3 ilustra as transições de pH mediado esolubilidade mediadas entre formas.Figure 3 illustrates the mediated pH-to-solubility transitions mediated between forms.

A Figura 4 mostra curvas de titulação calculadascomo função de lipofilicidade da forma ácida não-iônica.Figure 4 shows titration curves calculated as lipophilicity function of the nonionic acid form.

A Figura 5a ilustra as águas de hidrataçãoesperadas, mostrando moléculas de água ligadas por ponte deH a um ácido carboxilico convencional em suas formasaniônicas e não-iônica.Figure 5a illustrates the expected hydration waters, showing H-bridged water molecules to a conventional carboxylic acid in its ionic and nonionic forms.

A Figura 5b ilustra as águas de hidrataçãoesperadas, mostrando moléculas de água ligadas por ponte deH a uma estrutura contendo ácido carboxilico em sua formaaniônica e em sua forma não-iônica ligada à ponte de Hinternamente.Figure 5b illustrates the expected hydration waters, showing H-bridged water molecules to a carboxylic acid-containing structure in its non-ionic form and in the non-ionic form bound to the Hintern bridge.

A Figura 6a ilustra uma ponte de H ácidoespecifica em uma estrutura que forma uma ponte de H ácidoespecifica interna somente em sua forma não-iônica.Figure 6a illustrates an acid-specific H bridge in a structure that forms an internal acid-specific H bridge only in its nonionic form.

A Figura 6b ilustra uma estrutura que forma pontede H não ácido especifico tanto na sua forma aniônica e suaforma não-iônica.Figure 6b illustrates a specific non-acidic H-point forming structure in both its anionic form and its nonionic form.

A Figura 7a mostra as estruturas de anelrepresentativas adequadas para seletores de pH avançados,incluindo uma estrutura de anel com 4 elementos, umaestrutura de anel com 5 elementos, e uma estrutura de anelcom 6 elementos.A Figura 7b mostra uma estrutura a qual éinaceitável para o uso como um seletor de pH avançadoporque esse tem uma estrutura aciclica.Figure 7a shows representative ring structures suitable for advanced pH selectors, including a 4-element ring structure, a 5-element ring structure, and a 6-element ring structure. Figure 7b shows a structure which is unacceptable for use as an advanced pH selector because it has an acyclic structure.

A Figura 8a ilustra o isolamento da porçãocarboxila proveniente dos devidos efeitos indutivos para umnúmero crescente de carbonos com separação de carboxilaproveniente de um grupo de remoção de elétrons.Figure 8a illustrates the isolation of the carboxyl moiety from the appropriate inductive effects for an increasing number of carboxyl-separated carbons from an electron removal group.

A Figura 8b ilustra uma estrutura que tem oisolamento inadequado de sua carboxila proveniente dosefeitos indutivos.Figure 8b illustrates a structure having improper isolation of its carboxyl from inductive effects.

A Figura 9a ilustra uma estrutura cujo local deponte de H está aberto para solvente.Figure 9a illustrates a structure whose H-tipping site is open to solvent.

A Figura 9b ilustra uma estrutura cujo local deponte de H é parcialmente impedido por solvente.Figure 9b illustrates a structure whose H-tipping site is partially hindered by solvent.

A Figura 10 mostra componentes de ponte de H debarreira baixa.Figure 10 shows low H-bridge bridge components.

A Figura IOa mostra doador de ponte de H,compreendendo um ácido carboxilico, que seja apropriadopara formar pontes de H de barreira com porções aceitadorasde ponte de H tendo um valor de pKa, na forma formaindependente, na escala de aproximadamente 3,0 a 6,5.Figure 10a shows H-bridge donor comprising a carboxylic acid which is suitable for forming H-bridge bridges with H-bridge acceptor moieties having a pKa value, in an independent form, in the range of approximately 3.0 to 6, 5

A Figura 10b mostra porções aceitadoras de pontede H representativos apropriados para formar pontes de H debarreira baixa com um doador de ácido carboxilico.Figure 10b shows representative H-acceptor moieties suitable for forming low-H-bridging bridges with a carboxylic acid donor.

A Figura 10c ilustra seletores de pH avançadosrepresentativos projetados para formar pontes de H debarreira baixa ácido especificas internas.A Figura 11 ilustra as bases estatísticas para aaumento de especificidade de instrumentos oncológicosmultiseletores de pH.Figure 10c illustrates representative advanced pH selectors designed to form internal specific acid-low H-bridges. Figure 11 illustrates the statistical bases for increasing specificity of pH-selective oncological instruments.

A Figura l1a ilustra formas aniônicas nãoisoladas e não-iônicas isoladas em tumor de um instrumentooncológico com dois seletores de pH.Figure 11a illustrates nonisolated anionic and nonionic tumor-isolated forms of an oncological instrument with two pH selectors.

A Figura 11b ilustra formas aniônicas nãoisoladas e não-iônicas isoladas em tumor de um instrumentooncológico com três seletores de pH.Figure 11b illustrates nonisolated anionic and nonionic tumor-isolated forms of an oncological instrument with three pH selectors.

A Figura 12 mostra fatores de especificidade eeficácia calculados para multiseletores de pH deinstrumentos oncológicos.Figure 12 shows calculated specificity and efficacy factors for pH multi selectors of oncological instruments.

A Figura 12a mostra fatores de especificidade eeficácia calculados como uma função do valor de pKa paraestruturas que contêm um seletor de pH.Figure 12a shows specificity and effectiveness factors calculated as a function of the pKa value for structures containing a pH selector.

A Figura 12b mostra fatores de especificidade eeficácia calculados como uma função do valor de pKa parainstrumentos oncológicos que contêm dois seletor de pH.Figure 12b shows specificity and effectiveness factors calculated as a function of the pKa value for oncological instruments containing two pH selectors.

A Figura 12c mostra fatores de especificidade eeficácia calculados como uma função do valor de pKa parainstrumentos oncológicos que contêm três seletor de pH.Figure 12c shows specificity and effectiveness factors calculated as a function of the pKa value for oncological instruments containing three pH selectors.

A Figura 12d mostra fatores de especificidade eeficácia calculados como uma função do valor de pKa parainstrumentos oncológicos que contêm quatro seletor de pH.Figure 12d shows specificity and effectiveness factors calculated as a function of the pKa value for oncological instruments containing four pH selector.

A Figura 13 mostra uma composição contendo doisseletores de pH avançados.Figure 13 shows a composition containing advanced pH selectors.

A Figura 13a mostra a estrutura desta composição.A Figura 13b mostra um gráfico da divisão n-Octanol/ tampão desta composição de 2 seletores de pH comouma função do pH.Figure 13a shows the structure of this composition. Figure 13b shows a graph of the n-Octanol / buffer division of this composition of 2 pH selectors with a pH function.

A Figura 14 ilustra componentes de cargarepresentativos em ambas suas formas precursoras e finais.Figure 14 illustrates representative charge components in both their precursor and final forms.

A Figura 15 ilustra duas rotas sintéticas paracomponentes de carga representativos, incluindo umprocedimento simples para converter formas precursoras parasuas formas finais.Figure 15 illustrates two representative paracomponent synthetic routes of charge, including a simple procedure for converting precursor forms to their final forms.

A Figura 16 ilustra instrumentos oncológicos de 2seletores de pH representativos.Figure 16 illustrates representative 2-pH selector oncological instruments.

A Figura 16a ilustra dois instrumentosoncológicos de 2 seletores de pH representativos que contêmseletores de pH simples.Figure 16a illustrates two representative 2-pH selector instruments containing single pH selectors.

A Figura 16b ilustra cinco instrumentosoncológicos de 2 seletores de pH representativos que contêmseletores de pH avançados.Figure 16b illustrates five representative 2-selector pH instruments containing advanced pH selectors.

A Figura 16c ilustra dez instrumentos oncológicosde 2 seletores de pH representativos que contêm seletoresde pH avançados projetados para formar ponte de H debarreira baixa. As estruturas 1 e 2 da figura 16c mostradois instrumentos oncológicos em que a porção aceitadora deponte de H de seletores de pH são porções de N-óxido, e emque cada porção de N-óxido serve como aceitador de ponte deH para duas porções de ácido carboxilico doadoras de pontede H.Figure 16c illustrates ten representative 2 pH selector oncological instruments containing advanced pH selectors designed to form a low-H-bridge. Structures 1 and 2 of Figure 16c show cancer instruments wherein the H-acceptor portion of pH selectors are N-oxide moieties, and where each N-oxide moiety serves as the H-bridge acceptor for two carboxylic acid moieties. H. donor donors

A Figura 17 ilustra instrumentos oncológicos de 3seletores de pH representativos.A Figura 17a ilustra dois instrumentosoncológicos de 3 seletores de pH representativos que contêmseletores de pH avançados.Figure 17 illustrates two representative pH selector oncological instruments. Figure 17a illustrates two representative 3 selector pH oncological instruments containing advanced pH selectors.

A Figura 17b dois instrumentos oncológicos de 3seletores de pH representativos que contêm seletores de pHavançados projetados para formar ponte de H de barreirabaixa.Figure 17b are two representative 3-selector pH-oncological instruments containing advanced pH selectors designed to form a low barrier H-bridge.

A Figura 18 ilustra instrumentos oncológicos de 4seletores de pH representativos.Figure 18 illustrates representative 4-selector oncological instruments.

A Figura 18a ilustra instrumentos oncológicos de4 seletores de pH onde as porções aceitadores de ponte de Hde seletores de pH são porções de alcóxi amina.Figure 18a illustrates 4 pH selector oncological instruments where the H-bridge acceptor moieties of pH selectors are alkoxy amine moieties.

A Figura 18b ilustra instrumentos oncológicos de4 seletores de pH, onde as porções de aceitadores de pontede H de seletores de pH são porções de N-óxido, e em quecada porção de N-óxido serve como aceitador de ponte de Hpara duas porções de ácido carboxilico doadores de ponte deH.Figure 18b illustrates 4 pH selector oncological instruments, where the H-point acceptor moieties of pH selectors are N-oxide moieties, and in each portion of N-oxide serves as H bridge acceptor for two moieties of carboxylic acid. H bridge donors.

A Figura 19 ilustra a síntese de instrumentosoncológicos contendo seletores de pH simples, em que alipofilicidade pode ser ajustado variando o grupo R.Figure 19 illustrates the synthesis of oncological instruments containing simple pH selectors, where allipophilicity can be adjusted by varying the R group.

A Figura 20 ilustra um esquema sintético deseletores de pH avançados, em que a lipofilicidade pode serajustada variando o grupo R.Figure 20 illustrates a synthetic advanced pH deselectors scheme in which lipophilicity can be adjusted by varying the R group.

A Figura 21 ilustra intermediários úteis de aminaéster e cetona éster para síntese de instrumentooncológico.A Figura 22 ilustra sínteses de seletores de pHrepresentativos projetados para formar uma ponte de H debarreira baixa ácido específica interna.Figure 21 illustrates useful amine ester and ketone ester intermediates for instrumentation synthesis. Figure 22 illustrates syntheses of representative pH selectors designed to form an internal specific low acid H-bridge.

A Figura 22a mostra as sínteses de um seletor depH em que o aceitador de ponte de H é uma porção decianometil amina.Figure 22a shows the syntheses of a depH selector wherein the H-bridge acceptor is a decyanomethyl amine moiety.

A Figura 22b mostra as sínteses de um seletor depH em que o aceitador de ponte de H é uma porção de N-óxido.Figure 22b shows the syntheses of a depH selector wherein the H-bridge acceptor is an N-oxide moiety.

A Figura 22c mostra as sínteses de um seletor depH em que o aceitador de ponte de H é uma porção detrifluoroetil amina.Figure 22c shows the syntheses of a depH selector wherein the H-bridge acceptor is a detrifluoroethyl amine moiety.

A Figura 23 mostra resultados de titulação parauma variedade de estruturas de seletor de pH.Figure 23 shows titration results for a variety of pH selector structures.

A Figura 23a mostra uma curva de titulaçãoconvencional, onde a titulação foi realizada em metanol/água, 1:1 para volume, para um ácido carboxílico simples(ácido butírico) e um seletor de pH avançado (um derivadode amido ácido do ácido canfórico), mais aquele mesmosdados traçados no forma derivada da primeira informação.Figure 23a shows a conventional titration curve, where titration was performed in methanol / water, 1: 1 to volume, for a simple carboxylic acid (butyric acid) and an advanced pH selector (an acid starch derivative of camphoric acid), plus that same data plotted in the form derived from the first information.

A Figura 23b mostra uma curva de titulaçãoconvencional, onde a titulação foi realizada em água e cadaespécie estava presente na concentração de 33 milliMolar,para os instrumentos oncológicos do dois seletores de pH(porém com iodo estável ao invés de iodo radioativo)variando em seu grupo R, e uma estrutura de três seletoresde pH.Figure 23b shows a conventional titration curve, where titration was performed in water and each species was present at a concentration of 33 milliMolar, for the two pH selector oncological instruments (but with stable iodine rather than radioactive iodine) varying in their group. R is a structure of three pH selectors.

A Figura 23c mostra uma curva de titulação,traçada como o primeiro derivado, para um seletor de pHavançado projetado para formar uma ponte de H de barreirabaixa. Esta titulação foi realizado na água e o seletor depH, compreendendo um N-óxido/ estrutura ácida derivada doácido canfórico, estava presente em uma concentração 5milliMolar.Figure 23c shows a titration curve plotted as the first derivative for an advanced pH selector designed to form a low barrier H bridge. This titration was performed in water and the depH selector, comprising an N-oxide / camphoric acid-derived acid structure, was present at a 5milliMolar concentration.

A Figura 24 mostra valores de pKaexperimentalmente determinados para três estruturas deseletor de pH, incluindo: o amido/ seletor de pH avançadoácido derivado do ácido canfórico, mostrado na figura 23a;um N-óxido/ seletor de pH avançado ácido projetado paraformar uma ponte de H de barreira baixa, derivado do ácidoisonipocótico; e, o N-óxido/ seletor de pH avançado ácidoprojetado para formar uma ponte de H de barreira baixa,derivado do ácido canfórico, mostrado na figura 23c.Figure 24 shows experimentally determined pKa values for three pH-deselecting structures, including: the acidic acid-derived camphoric acid-derived starch / selector shown in Figure 23a; an N-oxide / acid-enhanced pH selector designed to form an H bridge low barrier, derived from the isipipotic acid; and the advanced acid pH N-oxide / pH selector designed to form a low barrier H-bridge derived from camphoric acid, shown in Figure 23c.

A Figura 25 ilustra esquemas sintéticos parainstrumentos oncológicos representativos contendo seletoresde pH avançados.Figure 25 illustrates synthetic schemes for representative oncological instruments containing advanced pH selectors.

A Figura 25a mostra um instrumento oncológico emque seus dois seletores de pH estão unidos por umaestrutura de di-acilhidrazida.Figure 25a shows an oncological instrument in which its two pH selectors are joined by a di-acylhydrazide structure.

A Figura 25b mostra um instrumento oncológico emque seus dois seletores de pH estão unidos por umaestrutura do di-amida.Figure 25b shows an oncological instrument in which its two pH selectors are joined by a di-amide structure.

A Figura 26 ilustra esquemas sintéticos parainstrumentos oncológicos representativos contendo seletoresde pH avançados projetados para formar uma ponte de H debarreira baixa.Figure 26 illustrates synthetic schemes for representative oncological instruments containing advanced pH selectors designed to form a low-flow H-bridge.

A Figura 2 6a mostra um esquema sintético para uminstrumento oncológico de 2 seletores de pH em que a porçãosimples de N-óxido serve como porção receptora de ponte deH para duas porções doadoras de ponte de H de ácidocarboxilico.Figure 26a shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument wherein the single N-oxide moiety serves as the H-bridging receptor moiety for two carboxylic acid H-bridging donor moieties.

A Figura 2 6b mostra um esquema sintético para uminstrumento oncológico de 2 seletores de pH em que ambos osnitrogênios de uma porção de hidrazina servem como porçãoreceptora de ponte de H para duas porções doadoras de pontede H de ácido carboxilico.Figure 26b shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument wherein both nitrogens from one hydrazine moiety serve as the H-bridging moiety for two H-bridge donor moieties of carboxylic acid.

A Figura 26c mostra um esquema sintético para uminstrumento oncológico de 2 seletores de pH em que porçãocianometil amina serve como porção receptora de ponte de Hpara duas porções doadoras de ponte de H de ácidocarboxilico.Figure 26c shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument wherein the cyanomethyl amine moiety serves as the H-bridging receptor moiety for two carboxylic acid H-bridging donor moieties.

A Figura 26d mostra um esquema sintético para uminstrumento oncológico de 2 seletores de pH em que cadaporção de N-óxido serve como porção receptora de ponte de Hpara duas porções doadoras de ponte de H de ácidocarboxilico.Figure 26d shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument wherein N-oxide co-evaporation serves as the H-bridging receptor moiety for two H-bridging carboxylic acid donor moieties.

DEFINIÇÕES DOS TERMOSDEFINITIONS OF TERMS

Os termos usados neste contexto têm os seguintessignificados específicos, a não ser que anotados de outramaneira.Terms used in this context have the following specific meanings, unless otherwise noted.

As palavras "compreender," "ter," "conter," e"incluir," e outras formas destes, são equivalentes nosignificado e não exclusivas a um item ou itens referentesa quaisquer destas palavras, isto é, não fazem parte deuma lista exaustiva de tal item ou itens ou limitam-sesomente ao item ou itens listados.As palavras "consistente" "consiste de" e outrasformas destes, são equivalentes no significado e limitadasno sentido de que um item ou itens referentes a algumadestas palavras fazem parte de uma lista exaustiva de talitem ou itens e são limitados somente ao item ou itenslistados.The words "understand," "have," "contain," and "include," and other forms thereof are equivalent in meaning and not exclusive to an item or items referring to any of these words, that is, they are not part of an exhaustive list of such item or items or limited solely to the item or items listed. The words "consistent" "consist of" and other forms thereof are equivalent in meaning and limited in the sense that an item or items referring to any of these words are part of an exhaustive list. of talitem or items and are limited only to the item or items listed.

Componente de seletor de pH - um componenteestrutural de um instrumento oncológico que é capaz de sesubmeter a uma transição mediada por pH entre uma formahidrofilica aniônica em um pH mais elevado e uma formalipofilica não-iônica em um pH mais baixo.PH Selector Component - A structural component of an oncology instrument that is able to subtract to a pH-mediated transition between an anionic hydrophilic at a higher pH and a nonionic formaliphilic at a lower pH.

Componente de seletor de pH avançado - umcomponente de mudança de pH designado para formar uma pontede hidrogênio ácido especifica interna. Um seletor de pHavançado tem as seguintes propriedades:Advanced pH Selector Component - A pH change component designed to form an internal specific acid hydrogen bridge. An advanced pH selector has the following properties:

a) contém uma estrutura alifática de anelselecionada proveniente de um grupo que consiste em: anéiscom 4 elementos, anéis com 5 elementos, e anéis com 6elementos;(a) contains an aliphatic ring structure selected from a group consisting of: 4-element rings, 5-element rings, and 6-element rings;

b) contém uma porção de ácido carboxilico ligadodiretamente à uma estrutura alifática do anel;b) contains a carboxylic acid moiety directly linked to an aliphatic ring structure;

c) uma porção de ácido carboxilico é separadaproveniente de um grupo com retirada de elétrons por pelomenos dois carbonos;c) a carboxylic acid moiety is separated from an electron withdrawing group by at least two carbons;

d) contém uma porção aceitadora de ponte de Hselecionado dentro de um grupo que consiste em:d) contains an Hselected bridge acceptor moiety within a group consisting of:

i) parte da estrutura alifática do anel;(i) part of the aliphatic structure of the ring;

ii) ligação direta com a estrutura alifáticade um anel; eiii) ligação através de um átomo com aestrutura alifática do anel;ii) direct bonding to the aliphatic structure of a ring; eiii) bonding through an atom to the aliphatic ring structure;

e) a porção aceitadora de H tem uma estrutura queem sua forma não-iônica não serve como porção doadora deponte de H; ee) the acceptor moiety of H has a structure which in its nonionic form does not serve as the H-spike donor moiety; and

f) a porção de ácido carboxilico e a dita porçãoaceitadora de ponte de H são posicionadas na proximidade davizinhança e são posicionados corretamente e orientadostais que eles sejam compatíveis com a formação de uma pontede H ácido específico interna.f) the carboxylic acid moiety and said H-bridge acceptor moiety are positioned in close proximity to and are correctly positioned and oriented such that they are compatible with the formation of an internal specific acid H-bridge.

Componente de carga - um componente estrutural deum instrumento oncológico que serve para ligar um isótoporadioativo que é eficaz para relatar a presença doinstrumento oncológico, ou seja, eficaz para destruircélulas. 0 componente de carga pode existir em qualquer umaforma precursora pronto para ligar um isótopo radioativo ouuma forma final que contenha um isótopo radioativo.Charge component - A structural component of an oncological instrument that serves to connect an isotope radioactive that is effective in reporting the presence of the cancer instrument, that is, effective in destroying cells. The charge component may exist in either a precursor form ready to bind a radioactive isotope or a final form containing a radioactive isotope.

Componente de carga na forma de precursor - umcomponente da carga que tem uma estrutura que é capaz deligar prontamente a um isótopo radioativo selecionado,porém ainda não determina um isótopo radioativo. Uminstrumento oncológico com esta forma precursora decomponente de carga é apropriada para o armazenamento emlongo prazo.Precursor Charge Component - A charge component that has a structure that is capable of readily deleting to a selected radioactive isotope, but does not yet determine a radioactive isotope. An oncological instrument with this charge decomposing precursor form is suitable for long term storage.

Componente de carga na forma final - umcomponente de carga que contenha pelo menos um isótoporadioativo determinado. Um instrumento oncológico com essaforma final de componente de carga é apropriada para adistribuição dentro de um indivíduo com a finalidade dedetectar e/ ou de destruir os tumores contendo áreasácidas.Charge component in final form - A charge component that contains at least one determined radioactive isotope. An oncological instrument with this final charge component form is suitable for distribution within an individual for the purpose of detecting and / or destroying tumors containing acidic areas.

Instrumento oncológico - uma composição nãopeptidica que inclue pelo menos dois componentes seletotesde pH e pelo menos um componente de carga.Cancer instrument - a non-peptide composition that includes at least two select pH components and at least one charge component.

Instrumento oncológico para diagnóstico - uminstrumento oncológico contendo um isótopo radioativo que éeficaz para relatar a presença do instrumento oncológico emum tumor para um detector fora do indivíduo que se submeteao procedimento de diagnóstico.Diagnostic Cancer Instrument - An oncological instrument containing a radioactive isotope that is effective in reporting the presence of the cancer instrument in a tumor to a detector outside the individual undergoing the diagnostic procedure.

Instrumento oncológico para terapêutica - uminstrumento oncológico contendo um isótopo radioativo que éeficaz para destruir células.Cancer Instrument for Therapy - An oncological instrument containing a radioactive isotope that is effective in destroying cells.

Estratégia de terapia de instrumento oncológicocom duplo isótopo radioativo - uma estratégia de tratamentoonde pelo menos dois instrumentos oncológicos diferentessão usados para tratar tumores, onde um instrumentooncológico contenha um isótopo radioativo que emitaradiação de energia de transferência linear elevada, e umoutro instrumento oncológico contenha um isótopo radioativobeta- emissor.Two-way radioactive isotope cancer therapy therapy strategy - a treatment strategy where at least two different cancer instruments are used to treat tumors, where one cancer instrument contains a radioactive isotope that emits high linear transfer energy, and another cancer instrument contains a radioactive isotope. issuer.

Espaço intersticial - a área de um tecido ou deum tumor que esteja fora da rede vascular e fora dascélulas.Interstitial space - The area of a tissue or tumor that is outside the vascular network and outside the cells.

Área ácida do tumor - uma área de um tumor onde oespaço intersticial tenha um pH menor que 7,0.Acid Tumor Area - An area of a tumor where the interstitial space has a pH less than 7.0.

Condições fisiológicas - uma solução aquosa comuma temperatura na escala de 20°C a de 40°C e que tem umaconcentração do cloreto de sódio entre 0,13 M e 0,17 Maproximadamente.Physiological conditions - an aqueous solution having a temperature in the range of 20 ° C to 40 ° C and which has a concentration of sodium chloride between 0.13 M and 0.17 Ma.

Fração_significativa - maior do queaproximadamente 1%.Significant Fraction - greater than approximately 1%.

Forma hidrofilica aniônica - uma forma quecarrega pelo menos uma carga negativa e tem um coeficientede partição octanol/ água menor que 1.Anionic hydrophilic form - a form that carries at least one negative charge and has an octanol / water partition coefficient of less than 1.

Forma lipofilica não-iônica - uma forma que nãocarrega uma carga iônica e tem um coeficiente de partiçãooctanol/ água maior que 1.Nonionic lipophilic form - a form that does not carry an ionic charge and has an octanol / water partition coefficient greater than 1.

Fator de eficácia - um percentual das moléculasdo instrumento oncológico que estão em seu forma não-iônicacom pH 6,4.Efficacy factor - A percentage of oncological instrument molecules that are in their nonionic form with pH 6.4.

Fator de especificidade - a relação: (percentualdas moléculas do instrumento oncológico que estão na formanão-iônica com pH 6,4) dividido por (percentual dasmoléculas do instrumento oncológico que estão na forma não-iônica com pH 7,4).Specificity factor - the ratio: (percentage of oncological instrument molecules that are in pH 6.4 ion ion) divided by (percentage of oncological instrument molecules that are in pH 7.4 nonionic form).

Eficaz para relatar a presença - um isótoporadioativo cuja emissão, tal como um raio gama ou umpósitron, gere um sinal que seja prontamente detectávelfora do indivíduo.Effective for reporting presence - an radioactive isotope whose emission, such as a gamma ray or a positron, generates a signal that is readily detectable outside the individual.

pT - o valor de pH no ponto médio da transiçãoentre a forma hidrofilica de uma substância e a formalipofilica dessa substância, onde essa transição entre asduas formas é medida com 5 miliMolar da substância presenteem solução aquosa salina fisiológica (ou um equivalentepróximo contendo algum tampão). Quando o valor de pTassemelha ao valor de pKa para uma substância, o valor depT difere em que esse é influenciado tanto pelo pKa dasubstância e a lipofilicidade da substância. O valor de pTé útil para descrever substâncias contendo carboxila cuja aforma não-iônica é fortemente lipofilica e pode entãodesligar-se da solução aquosa durante as titulações, oupode dividir dentro de uma fase não polar durante ensaiosde partição. Adicionalmente, o valor de pT é medido napresença aproximada de uma concentração salina fisiológicaassim esse reflete melhor as propriedades da substância deteste in vivo em um ambiente.pT - the pH value at the midpoint of the transition between the hydrophilic form of a substance and the formalipophilic form of that substance, where this transition between the two forms is measured with 5 milliMolar of the substance present in physiological saline (or a near equivalent containing some buffer). When the pT value matches the pKa value for a substance, the depT value differs in that it is influenced by both the substance pKa and the lipophilicity of the substance. The pT value is useful for describing carboxyl containing substances whose non-ionic form is strongly lipophilic and may then detach from the aqueous solution during titrations, or may divide within a nonpolar phase during partition assays. Additionally, the pT value is measured in the approximate presence of a physiological saline concentration and thus better reflects the properties of the detestant substance in vivo in an environment.

Isótopo radioativo que emite radiação detransferência de energia linear elevada - um isótoporadioativo que emita uma partícula alfa ou que emita umelétron de Augar e/ ou de Coster-Kronig.Radioactive isotope emitting high linear energy transfer radiation - an isotope radioactive that emits an alpha particle or emits an Augar and / or Coster-Kronig electron.

Inventor - Ph.D James E. SummertonInventor - Ph.D James E. Summerton

ESBOÇO DA DIVULGAÇÃO:DISCLOSURE OUTLINE:

A. Projeto Molecular de Instrumentos OncológicosA. Molecular Design of Oncological Instruments

1. Componentes de seletores de pH1. pH Selector Components

a) Ajuste da lipofilicidade de seletor de pHa) pH selector lipophilicity adjustment

b) Incorporação de uma nova ponte de H internaácida específica no seletor de pHb) Incorporation of a new specific acidic H-bridge into the pH selector

c) Incorporação de múltiplos componentes deseletor de pH em instrumento oncológicoc) Incorporation of multiple pH deselector components in oncological instrument

2. Componente de carga2. Load component

a) Exigências estruturaisa) Structural requirements

b) Formas Precursoras e finaisb) Precursor and final forms

c) Seleção de carga de isótopo radioativoc) Radioactive isotope charge selection

i) para detecção tumoresi) for tumor detection

ii) para tratamento tumores3. Estrutura do Instrumento Oncológicoii) for treating tumors3. Structure of the Oncological Instrument

a) Exigências estruturaisa) Structural requirements

b) Instrumentos oncológicos com 2 seletores de pHb) Cancer instruments with 2 pH selectors

c) Instrumentos oncológicos com 3 seletores de pHc) Cancer instruments with 3 pH selectors

d) Instrumentos oncológicos com 4 seletores de pHd) Cancer instruments with 4 pH selectors

B. Síntese, Teste, e Optimização de Componentes eInstrumento·oncológicosB. Synthesis, Testing, and Optimization of Oncological Components and Instruments

1. Preparação de estruturas que contém seletores de pHrepresentativos1. Preparation of structures containing representative pH selectors

a) Seletores de pH simplesa) Simple pH selectors

b) Seletores de pH avançadosb) Advanced pH Selectors

c) Seletores de pH avançados projetados paraformar uma ponte de H de barreira baixac) Advanced pH selectors designed to form a low barrier H bridge

2. Testando Seletores de pH2. Testing pH Selectors

3. Preparação dos instrumentos oncológicosrepresentativos e de conversão da forma final3. Preparation of representative oncological and final form conversion instruments

a) Instrumentos oncológicos com seletores de pHsimplesa) Cancer instruments with simple pH selectors

b) Instrumentos oncológicos com seletores de pHavançadasb) Cancer instruments with advanced pH selectors

c) Instrumentos oncológicos com seletores de pHavançadas projetadas para formar ponte de H de barreirabaixac) Oncological instruments with advanced pH selectors designed to form a low barrier H bridge

4. Teste e optimização de instrumentos oncológicosa) Processo de optimização iterativo: síntese e4. Testing and optimization of cancer instrumentsa) Iterative optimization process: synthesis and

teste em cultura de célulascell culture test

i) Preparação conjunto de variadosinstrumentos oncológicos na lipofilicidadeii) Avaliação de entrada dentro da culturade células em pH 6,4 e pH 7,4i) Joint preparation of various oncological instruments in lipophilicity iii) Evaluation of cell culture input at pH 6.4 and pH 7.4

iii) Repetição das etapas como necessárioiii) Repeat steps as required

b) Avaliação da disposição em camundongos normais(b) Assessment of disposition in normal mice

c) Avaliação da disposição em camundongosportadores de tumorc) Evaluation of disposition in tumor-bearing mice

d) Testes pré-clinico e clinicod) Preclinical and clinical tests

C. Métodos para uso de Instrumentos oncológicosC. Methods for Using Oncological Instruments

1. Método de diagnóstico1. Diagnostic Method

2. Método terapêutico2. Therapeutic Method

a) Método com simples isótopo radioativoa) Simple radioactive isotope method

b) Método com duplo isótopo radioativob) Double radioactive isotope method

3. Método detalhado para detectar e tratar tumores3. Detailed method for detecting and treating tumors

4. Estratégia para lidar com as micro-metasteses4. Strategy for dealing with micro-metastasis

5. Tratar para diminuir pH em tumores para aumentareficácia e a especificidade5. Treat to lower pH in tumors for increased effectiveness and specificity.

6. Utilização de múltiplos instrumentos oncológicosque variam em pKa para aumentar a eficácia e aespecificidade6. Using multiple oncological instruments that vary in pKa to increase efficacy and specificity

7. Tratar para aumentar pH na urina para proteger rinsde dano7. Treat to increase urine pH to protect kidney from damage

8. Monitorar e lavar bexiga para aumentar a segurançaMODO DE REALIZAR A INVENÇÃO:8. Monitor and wash bladder for increased safetyMETHOD OF THE INVENTION:

A. Projeto Molecular de Instrumentos OncológicosA. Molecular Design of Oncological Instruments

Instrumentos oncológicos que compreendem apresente invenção são uma classe nova de moléculasprojetadas para a detecção e tratamento dos tumores. Cadainstrumento oncológico contem dois ou mais componentes deseletor de pH que se submetem prontamente a uma transiçãomediada por pH entre uma forma hidrófilo aniônica com pHmais elevado e um forma lipofilica não-iônica com pH maisba ixo. Cada instrumento oncológico também contém umcomponente de carga que é eficaz para ligar um isótoporadioativo selecionado que é apropriado para realizar opapel diagnóstico ou terapêutico do instrumento oncológico.Cancer instruments comprising the present invention are a novel class of molecules designed for the detection and treatment of tumors. Each cancer instrument contains two or more pH-deselecting components which readily undergo a pH-mediated transition between a higher pH anionic hydrophilic form and a lower pH nonionic lipophilic form. Each cancer instrument also contains a charge component that is effective for binding a selected radioactive isotope that is suitable for performing the diagnostic or therapeutic role of the cancer instrument.

1. Componentes de seletor de pH1. pH Selector Components

Se um instrumento oncológico é para alcançar aespecificidade adequada para áreas ácidas dos tumores eledeve ter uma estrutura tal que em solução aquosa em pH 7,4quase todas as moléculas do instrumento oncológico ocorremem um forma negativamente carregada (aniônica) a qualpossuem afinidade deficiente para as superfíciesnegativamente carregadas das membranas das células.Inversamente, a fim de alcançar a especificidade adequada,no pH presente em áreas ácidas de tumores uma fraçãosignificativa (maior que 1%) das moléculas do instrumentooncológico devem mudar para a forma lipofilica não-iônicaque insere prontamente membranas celulares. Um desafioprincipal em projetar instrumentos oncológicos é planejaruma estrutura em que uma fração suficiente das moléculas doinstrumento oncológico se submeta à transição entre a formahidrófila aniônica e a forma lipofilica não-iônica como naavaliação de vários limites de diferença de pH entretecidos normais e áreas ácidas de tumores. Quando estadiferença de pH é geralmente apenas perto de 0,5 a 0,7unidades de pH, isso pode ser apreciado por etapas simples(descritas posteriormente na Seção C nesse contexto) podefacilmente ser executadas para aumentar substancialmenteesta diferença de pH entre tecidos normais e áreas ácidasde tumores. Com tais etapas a diferença de pH entre áreasnormais e ácidas de tumores podem previsivelmente seraumentada para 1,0 ou mais unidades de pH.If an oncological instrument is to achieve adequate specificity for acidic areas of tumors, it must have a structure such that in aqueous pH 7.4 solution that almost all molecules of the oncological instrument occur in a negatively charged (anionic) form which has poor affinity for negatively charged surfaces. Conversely, in order to achieve adequate specificity, at the pH present in acidic areas of tumors a significant fraction (greater than 1%) of the instrument's molecules must change to the nonionic lipophilic form that readily inserts cell membranes. A major challenge in designing cancer instruments is to design a structure in which a sufficient fraction of the cancer instrument molecules undergo the transition between the anionic hydrophilic form and the nonionic lipophilic form as an assessment of various normal woven pH difference limits and acidic areas of tumors. When this pH difference is usually only around 0.5 to 0.7 pH units, this can be appreciated by simple steps (described later in Section C in this context) can easily be performed to substantially increase this pH difference between normal tissues and acidic areas. tumors. With such steps the pH difference between normal and acidic tumor areas can predictably be increased to 1.0 or more pH units.

Para satisfazer as muitas exigências do desafioinerente do projeto molecular explorando a acidez nostumores, estruturas de seletor de pH tem sidodisponibilizadas em que cada uma contenha uma porção ácidafraca (geralmente um ácido carboxilico) que conduza umacarga negativa em pH 7,4. Então, por causa desta porçãoessencial de ácido fraco exibindo condição substancialhidrofílica em sua forma não-iônica de ácido livre, a fimde alcançar a eficácia adequada, duas estratégias doprojeto molecular têm sido utilizadas a fim de proverlipofilicidade suficiente para inserção rápida da membranaquando o instrumento oncológico entrar na área ácida em umtumor. Estas duas estratégias de projeto, usadas separadasou combinadas, quando combinadas com uma terceiraestratégia de projeto, podem igualmente disputar o papelchave aumentando dramaticamente à especificidade doinstrumento oncológico para áreas ácidas de tumores. Asbases físicas e matemáticas para estas três estratégias deprojeto molecular, dois desses são acreditado que sejamexclusivos para instrumentos oncológicos, são descritasabaixo.To meet the many demands of the inherent challenge of molecular design by exploiting acidity in others, pH selector structures have been available which each contain a weak acid moiety (usually a carboxylic acid) that leads to a negative charge at pH 7.4. Therefore, because of this essential weak acid moiety exhibiting substantial hydrophilic condition in its nonionic free acid form, in order to achieve adequate efficacy, two molecular design strategies have been used to provide sufficient lipophilicity for rapid membrane insertion when the oncological instrument enters. in the acidic area in a tumor. These two design strategies, used separately or combined, when combined with a third design strategy, can also play the key role dramatically increasing the specificity of the cancer instrument for acidic tumor areas. The physical and mathematical bases for these three molecular design strategies, two of which are believed to be unique to oncological instruments, are described below.

a) Ajuste da lipofilicidade de seletor de pH porincorporação de múltiplas porções lipofilicas para se oporparcialmente a hidrofilicidade inerente da porção do ácidolivre. Nesta consideração é primeiramente de utilidadeobter uma avaliação quantitativa de como o aumento dalipofilicidade da forma ácido livre não-iônica do seletorde pH afeta suas propriedades de partição (i.e., como essadivisão entre uma fase aquosa e uma fase lipofilica taiscomo, octanol ou uma membrana de célula) . Para esse fim,modelagem matemática foi realizada para calcular atransição dependente de pH entre as formas de umasubstância ácida fraca, a qual existe em pH elevado em umaforma aniônica solúvel em água, [A-] , e a qual se converteem pH mais baixo para uma forma lipofilica não-iônica quetem alguma solubilidade em meio aquoso, [HAsol], e a qualpode igualmente se tornar insolúvel em água/ solúvel emlipidio, designada por [HAinsol], em virtude daprecipitação ou oleação da solução aquosa, ou em virtude dapartição em uma fase lipofilica, tal como octanol ou umamembrana de célula. A interconversão destas três formas,juntamente com as equações chave utilizadas na modelagemmatemática, são ilustradas na Figura 3.a) Adjustment of pH selector lipophilicity by incorporation of multiple lipophilic portions to counteract the inherent hydrophilicity of the free acid moiety. In this regard it is primarily useful to obtain a quantitative assessment of how the increase in the non-ionic free acid form of the pH selector affects its partitioning properties (ie, as the division between an aqueous phase and a lipophilic phase such as octanol or a cell membrane). ). To this end, mathematical modeling was performed to calculate the pH-dependent transition between the forms of a weak acid substance, which exists at high pH in a water-soluble anionic form, [A-], and which converts lower pH to one. nonionic lipophilic form which has some aqueous solubility, [HAsol], and which may also become water-insoluble / lipid-soluble, designated [HAinsol], by virtue of the precipitation or oleation of the aqueous solution, or by virtue of partitioning into a lipophilic phase, such as octanol or a cell membrane. The interconversion of these three forms, together with the key equations used in mathematical modeling, are illustrated in Figure 3.

Os resultados a partir da modelagem, ilustradosna Figura 4, demonstram que o pH do ponto médio datransição entre a forma aniônica, [A-], e as formas não-iônicas, [HAsol mais HAinsol], crescem progressivamenteassim como o coeficiente de partição octanol/ água, P, daforma não-iônica ácido livre é aumentado. Entretanto, talaumento no pH da transição somente se aplicará depois daforma ácido livre alcançar o limiar de lipofilicidadeeficaz para iniciar precipitação ou oleação, ou se uma fasenão-polar estiver presente para permitir particionamento.Exemplo 1 descreve experimentos de titulação os quaisilustram este impacto matematicamente previsto dalipofilicidade da forma ácida na transição dependente de pHentre as formas aniônica e não-iônica.The results from the modeling, illustrated in Figure 4, show that the midpoint pH of the transition between the anionic form, [A-], and the nonionic forms, [HAsol plus HAinsol], progressively increases as the octanol partition coefficient. / water, P, nonionic acid free form is increased. However, the transition pH increase will only apply after the free acid form reaches the effective lipophilicity threshold for initiating precipitation or oleation, or if a non-polar phase is present to allow for partitioning. Example 1 describes titration experiments which illustrate this mathematically predicted impact of lypophilicity. of the acid form in the pH-dependent transition between the anionic and nonionic forms.

Entretanto, deve ser notado que a incorporaçãoexcessiva de porções lipofilicas como meio exclusivo paraaumentar a lipofilicidade da forma não-iônica pode serineficaz. Isto é porque quando uma lipofilicidade muitoelevada é gerada somente por incorporação de númeroexcessivo de porções lipofilicas então mesmo a formaaniônico do seletor de pH pode começar a ter uma afinidadepelas superfícies da célula - tendo por resultadoisolamento do instrumento oncológico em tecidos normaisassim como em tumores. Este pode ser um problema particularquando porções lipofilicas formam uma grande superfície eporções hidrofílicas estão bem separadas desta superfícielipofílica. Quando o instrumento oncológico também éisolado em tecidos normais causará um elevado sinal defundo na aplicação diagnostica e toxicidade significativana aplicação terapêutica.However, it should be noted that excessive incorporation of lipophilic moieties as an exclusive means to increase non-ionic lipophilicity may be ineffective. This is because when very high lipophilicity is generated only by incorporation of too many lipophilic portions then even the pH-selector shape can begin to have an affinity for cell surfaces - resulting in isolation of the cancer instrument in normal tissues as well as in tumors. This can be a particular problem when lipophilic portions form a large surface and hydrophilic portions are well separated from this lipophilic surface. When the oncological instrument is also isolated in normal tissues, it will cause a high signal depth in diagnostic application and significant toxicity in therapeutic application.

b) Incorporar uma nova ponte de H interna ácidaespecífica no seletor de pH para amplificar o diferencialde solubilidade entre as formas hidrofílicas e lipofilicas.(b) Incorporate a new specific acid internal H-bridge into the pH selector to amplify the solubility differential between hydrophilic and lipophilic forms.

Na seção antecedente uma estratégia um poucoconvencional foi descrita para melhorar a entrada doinstrumento oncológico em células nas áreas ácidas detumores, e desse modo aumentando a eficácia, estaestratégia que é incorporar grupos lipofílicos dentro decomponentes de seletor de pH. Esta simples estratégia égeralmente utilizada em que é referido como "projeto dedroga racional" - o qual tem sido aplicado extensamente nastentativas de melhorar a eficácia e a especificidade dequimioterápicos de câncer. Entretanto, porque há apenas umadiferença um pouco pequena em valores de pH entre tecidosnormais e áreas ácidas de tumores, o inventor partiu paraplanejar uma estratégia adicional para intensificar aentrada dos instrumentos oncológicos nas áreas ácidas, aqual nesse foi esperado poder também aumentar aespecificidade de instrumento oncológico para tumores. Paraesse fim, o inventor postulou que tanto a hidrofilicidadeda forma aniônica e a lipofilicidade da forma não-iônicados seletores de pH, poderiam ser substancialmenteaumentadas por planejamento de estrutura eficaz para formara ponte de hidrogênio interna ácido especifica dependentede pH. 0 inventor postulou mais adiante que tal ponte de Hinterna elevaria o pH em que a transição do seletor de pHentre sua forma aniônica e sua forma não-iônica, fazendodesse modo o instrumento oncológico mais disponível naforma não-iônica pára entrada em células nas áreas ácidasde tumores.In the foregoing section a somewhat unconventional strategy has been described to improve the entry of the cancer instrument into cells in the acid-depleting areas, and thereby increasing the effectiveness, this strategy is to incorporate lipophilic groups within pH selector components. This simple strategy is commonly used in what is referred to as the "rational drug project" - which has been widely applied to improve the effectiveness and specificity of cancer chemotherapy. However, because there is only a slightly small difference in pH values between normal tissues and acidic areas of tumors, the inventor set out to devise an additional strategy to intensify the entry of cancer instruments into acidic areas, which was also expected to increase the specificity of cancer instrumentation. tumors. To this end, the inventor postulated that both anionic form hydrophilicity and non-ionic pH-selector form lipophilicity could be substantially increased by effective structure design for the pH-dependent acid-specific internal hydrogen bridge. The inventor further postulated that such a Hinterna bridge would raise the pH at which the pH selector transition between its anionic form and its nonionic form, thereby making the most available non-ionic oncological instrument for cell entry into the acidic areas of tumors. .

Esse aumento previsto da ponte de H mediando nalipofilicidade da forma não-iônica e aumentandoconcomitante na hidrofilicidade da forma aniônica estãobaseados na expectativa que em um ambiente aquoso tal pontede H interna deslocará diversas (provavelmente duas) águasligantes provenientes da forma de ácido livre. Parailustrar, a Figura 5a mostra as águas de hidrataçãoesperadas diretamente ligadas a H para um padrão carboxilaem sua forma aniônica e em sua forma não-iônica de ácidolivre. Figura 5b mostra que as águas de hidrataçãoesperadas correspondentes diretamente ligadas a H paraforma aniônica e para forma não-iônica de ácido livre deuma estrutura eficaz para formar a desejada ponte de Hinterna ácido especifica. Claramente, tanto a carboxilapadrão e a carboxila eficaz para formar a ponte de Hinterna, perdem seu contador de ion ao ir da forma aniônicapara forma não-iônica de ácido livre. Entretanto, enquantoa carboxila padrão é esperada para ter o mesmo número(provavelmente 4) de águas diretamente ligadas a H tantopara forma aniônica e para forma não-iônica de ácido livre,o inventor acredita que para a carboxila capaz de formaruma ponte de H interna será uma perda liquida de diversas(provavelmente dois) águas diretamente ligadas a H onde iráproveniente da forma aniônica (provavelmente 5 águasligadas a H) para forma não-iônica de ácido livre(provavelmente 3 águas ligadas a H) - e esta perda dediversas águas ligadas a H amplificará substancialmente odiferencial de hidrofilicidade/ lipofilicidade entre asduas formas. 0 inventor previu que se tal ponte de Hinterna ácida especifica poderia ser formada em um ambienteaquoso, então a perda resultante de diversas águas dehidratação aumentaria significativamente a habilidade dosinstrumentos oncológicos de se inserir rapidamente célulasem áreas ácidas de tumores, enquanto também aumentasignificativamente a repulsão do instrumento oncológicoproveniente de células em tecidos normais. Em resumo, aincorporação de tal ponte de H interna ácida especifica foiprevista para aumentar a especificidade e a eficácia doinstrumento oncológico por alterar diferencialmente onúmero de moléculas de ligação de água para cada uma dasduas formas de seus componentes de seletor de pH.This predicted increase in the H-bridge mediating non-ionic form lalipophilicity and concomitantly increasing anionic form hydrophilicity is based on the expectation that in an aqueous environment such an internal H-wall will displace several (probably two) free acid bound waters. To illustrate, Figure 5a shows the expected hydration waters directly bound to H for a carboxyl standard in its anionic and nonionic free acid form. Figure 5b shows that the corresponding expected hydration waters directly bound to H for anionic and nonionic acid free form of an effective structure to form the desired specific acid Hinternal bridge. Clearly, both the standard carboxyl and the effective carboxyl to form the Hinterna bridge lose their ion counter going from anionic to nonionic free acid form. However, while the standard carboxyl is expected to have the same number (probably 4) of waters directly bound to H for both anionic and nonionic free acid forms, the inventor believes that for carboxyl capable of forming an internal H bridge will be a net loss from several (probably two) H-bound waters where it will come from anionic form (probably 5 H-bound waters) to nonionic free acid form (probably 3 H-bound waters) - and this loss from several H-bound waters H will substantially amplify the hydrophilicity / lipophilicity difference between the two forms. The inventor predicted that if such a specific acid internal bridge could be formed in an aqueous environment, then the resulting loss of various hydration waters would significantly increase the ability of cancer instruments to rapidly insert cells into acidic areas of tumors, while also significantly increasing repulsion of the cancer instrument. of cells in normal tissues. In summary, the incorporation of such a specific acid internal H-bridge has been envisioned to increase the specificity and effectiveness of the cancer instrument by differentially altering the number of water binding molecules for each of its two forms of pH selector components.

O inventor também previu (e tem demonstradoagora) que a formação da ponte de H interna ácidaespecifica no componente de seletor de pH deve favorecer atransição da porção carboxila do componente de seletor depH para sua forma de ácido livre, tendo por resultado umaumento significativo no valor de pKa para essa porção deácido carboxilico. Como será detalhado na seção seguinte,tal aumento no pKa da porção de carboxila é desejável nocontexto de uma estratégia para aumentar dramaticamente aespecificidade do instrumento oncológico para tumores porincorporação de dois ou mais seletores de pH nesseinstrumento oncológico.The inventor also predicted (and has now shown) that the formation of the specific internal acid H-bridge in the pH selector component should favor the transition of the carboxyl portion of the depH selector component to its free acid form, resulting in a significant increase in the value of pKa for that carboxylic acid moiety. As will be detailed in the following section, such an increase in pKa of the carboxyl moiety is desirable in the context of a strategy for dramatically increasing tumor cancer instrument specificity by incorporating two or more pH selectors into this cancer instrument.

Com respeito a projetar as estruturas de seletorde pH capazes de formar ponte de H interna em um ambienteaquoso, sabedoria convencional entre peritos em ponte dehidrogênio tipicamente apoiam que uma ponte de hidrogêniosolitária não será estável em ambiente aquoso por causa dacompetição com a vasta concentração de água nos locais deaceitadores de ponte de H (110 Molar) e locais de doadoresde ponte de H (110 Molar). Ao invés disso, esse é suportado geralmente por uma interação não- covalente estável emsolução aquosa que exige uma multiplicidade de interações,selecionada proveniente de pontes de H, interaçõeshidrofóbica e interações eletrostáticas.Enquanto esta exigência para uma multiplicidadede ligações não-covalentes parece ser bem conhecida parainterações intermoleculares, o inventor postulou que,contrário à sabedoria convencional, pode ser possívelplanejar as estruturas compactas que irão formar uma únicarelativamente estável ponte de H intramolecular dependentede pH em solução aquosa, onde essa ponte de H aumenta odiferencial de hidrofilicidade/ lipofilicidade entre asduas formas e serve para favorecer significativamente aforma de ácido livre sobre a forma aniônica (i.e., eleva opKa). A pergunta crucial era então: poderiam as estruturaspráticas de seletor de pH serem planejadas as quaisformariam a tal ponte de H interna em solução aquosa?With respect to designing pH selector structures capable of forming an internal H bridge in an aqueous environment, conventional wisdom among hydrogen bridge experts typically supports that a solitary hydrogen bridge will not be stable in an aqueous environment because of the competition with the vast concentration of water in the water. H-bridge donor sites (110 Molar) and H-bridge donor sites (110 Molar). Instead, this is generally supported by a stable noncovalent interaction in aqueous solution that requires a multiplicity of interactions, selected from H bridges, hydrophobic interactions, and electrostatic interactions. While this requirement for a multitude of noncovalent bonds appears to be well known. For intermolecular interactions, the inventor has postulated that, contrary to conventional wisdom, it may be possible to design compact structures that will form a single relatively stable pH-dependent intramolecular H-bridge in aqueous solution, where that H-bridge increases the hydrophilicity / lipophilicity difference between the two forms and serves to significantly favor the free acid form over the anionic form (ie, elevates opKa). The crucial question then was: could the practical pH selector structures be designed which would form such an internal H bridge in aqueous solution?

Após experimentação considerável, novasestruturas têm sido planejadas agora as quais demonstraramformar a única ponte de H interna dependente de pHdesejada, e as' quais são apropriadas para incorporaçãodentro dos instrumentos oncológicos da presente invenção.Como previsto inicialmente pelo inventor, tal ponte de Hinterna parece intensificar significativamente odiferencial de hidrofilicidade/ lipofilicidade quando oseletor de pH vai de sua forma aniônica para sua forma não-iônica. Diversas pontes de H internas ácido específicaforam também demonstradas para aumentar significativamenteo pH no qual a estrutura muda de sua forma hidrofílicaaniônica para sua forma lipofílica não-iônica, relativo aopH no qual uma similar porção de carboxila simples sesubmete a esta transição.O seletor de pH o qual tem uma estruturaprojetada para formar ponte de interna ácido especifica échamado "seletor de pH avançado". Resultados da modelagemmolecular e do trabalho experimental extensivo sugerem queas seguintes três propriedades são essenciais para que umseletor de pH avançado forme uma ponte de H interna ácidoespecifica aceitável e estável em solução aquosa.After considerable experimentation, new structures have now been devised which have been shown to form the only desired pH-dependent internal H bridge, and which are suitable for incorporation within the oncological instruments of the present invention. As originally envisioned by the inventor, such Hinternal bridge appears to be significantly enhanced. The hydrophilicity / lipophilicity difference when the pH selector goes from its anionic to its nonionic form. Several acid-specific internal H-bridges have also been shown to significantly increase the pH at which the structure changes from its hydrophilic anionic form to its nonionic lipophilic form relative to opH in which a similar portion of simple carboxyl undergoes this transition. which has a structure designed to form a specific acid internal bridge is called an "advanced pH selector". Results from molecular modeling and extensive experimental work suggest that the following three properties are essential for an advanced pH selector to form an acceptable and stable internal acid H-bridge in aqueous solution.

i) Ponte de H ácida especificai) Specific acid H bridge

A estrutura deve conter uma porção de carboxila oqual é posicionado na proximidade apropriada de uma porçãoaceitadora de ponte de H para formação da ponte de H.Quando essa porção de carboxila está em sua forma de ácidolivre essa pode servir como doadora de ponte de H, e aporção aceitadora de ponte de H proximal deve ser tal queem sua forma não-iônica pode somente servir como umaceitador de ponte de H, e não pode servir como um doadorde ponte de Η. O inventor refere-se a uma ponte de Hformada por uma estrutura como uma "ponte de H internaácida especifica". A Figura 6a mostra uma estruturarepresentativa do seletor de pH o qual pode formar apenasuma ponte de H interna ácido especifica. Inversamente, aFigura 6b ilustra uma similar, porém inaceitável estruturaa qual pode formar tanto uma ponte de interna quando acarboxila está em sua forma aniônica e uma ponte de Hinterna quando a carboxila está em sua forma de ácidolivre. O inventor chama esta dupla capacidade de ponte de Hde "ponte de H interna não ácido especifica", e seusresultados experimentais indicam que tal ligação de H nãoácido especifica é inaceitável porque não fornece o aumentodesejado na lipofilicidade da forma ácido, e não eleva o pHno qual a estrutura muda de sua forma hidrofilica aniônicapara sua forma lipofilica não-iônica. Exemplo 2 descreveresultados experimentais em que uma mistura 1 para 1 deágua e metanol a estrutura na Figura 6a forma ponte de Hinterno ácida especifica sob condições brandamente ácidas -evidenciadas por um aumento significativo no pH datransição entre as formas aniônica e ácido livre (isto é,um aumento no valor do pKa da porção de carboxila) .Inversamente, este mesmo exemplo também mostra que aestrutura muito similar na Figura 6b, projetada para formarponte de H não ácido especifica, não aumenta o pH datransição entre formas aniônica e não-iônica sob estascondições.The structure should contain a carboxyl moiety which is positioned in the appropriate vicinity of an H-bridge acceptor moiety for formation of the H-bridge. When that carboxyl moiety is in its free acid form it can serve as an H-bridge donor, and The proximal H-bridge acceptor should be such that its nonionic form can only serve as an H-bridge acceptor, and cannot serve as a ponte-bridge donor. The inventor refers to an H bridge formed by a structure as a "specific acidic internal H bridge". Figure 6a shows a representative structure of the pH selector which can form only one specific acid internal H bridge. Conversely, Figure 6b illustrates a similar but unacceptable structure which can form both an internal bridge when carboxyl is in its anionic form and an Internal bridge when carboxyl is in its free acid form. The inventor calls this dual H-bridge capability "specific non-acidic internal H-bridge", and his experimental results indicate that such specific non-acidic H-bonding is unacceptable because it does not provide the desired lipophilicity increase of the acid form, and does not raise the pH at which the structure changes from its anionic hydrophilic form to its nonionic lipophilic form. Example 2 describe experimental results in which a 1 to 1 mixture of water and methanol the structure in Figure 6a specifies acidic internal acid bridge form under mildly acidic conditions - evidenced by a significant increase in pH during the transition between the anionic and free acid forms (ie a Conversely, this same example also shows that the very similar structure in Figure 6b, designed to form specific non-acidic H, does not increase the pH of the transition between anionic and nonionic forms under these conditions.

ii) Liberdade de conformação minima entre as porções deponte de Hii) Minimum freedom of conformation between the supporting portions of H

A porção aceitadora de ponte de H e a carboxilaservindo como porção doadora de ponte de H deve serrealizada em grande proximidade entre elas por umaestrutura a qual tenha a liberdade conformacional minima.Esta liberdade conformacional limitada pode ser conseguidausando uma estrutura apropriada de anel. Modelagemmolecular e trabalho experimental sugerem que anéisalifáticos de 4- elementos, 5- elementos e 6- elementossejam preferidos para esta finalidade. Figura 7a mostraestruturas representativas de anel alifático com 4-elementos, 5- elementos e 6- elementos os quais permitemapenas liberdade conformacional limitada entre porçãodoadora de ponte de H (0H do ácido carboxilico) e aceitadorde ponte de H apropriadamente posicionados. Inversamente, aFigura 7b mostra que uma estrutura um tanto similar a qualé inaceitável porque sua estrutura aciclica permiteliberdade conformacional excessiva entre porções doadora deponte de H e aceitadora de ponte de Η. O Exemplo 3 descreveresultados experimentais que mostram que em mistura 1:1 demetanol e água, a estrutura com liberdade conformacionalmínima entre porções de ponte de H pode proporcionaraumento significativo no valor do pKa da porção decarboxila, enquanto estrutura similar com liberdaderotacional substancialmente maior entre porções de ponte deH não fornece aumento correspondente no valor de pKa daporção de carboxila - e assim que presumivelmente não estáformando ponte de H interna ácido específica estável sobestas condições.The H-bridging acceptor moiety and the carboxyl serving as the H-bridging donor moiety should be realized in close proximity to each other by a structure which has the minimum conformational freedom. This limited conformational freedom can be achieved by using an appropriate ring structure. Molecular modeling and experimental work suggest that 4-element, 5-element and 6-element aliphatic rings are preferred for this purpose. Figure 7a shows representative 4-membered, 5-membered, and 6-membered aliphatic ring structures which allow only limited conformational freedom between the H-bridging moiety (OH of carboxylic acid) and the appropriately positioned H-bridging acceptor. Conversely, Figure 7b shows that a somewhat similar structure is unacceptable because its acyclic structure allows for excessive conformational freedom between H-bridging donor and Δ-bridging acceptor moieties. Example 3 describes experimental results showing that in a 1: 1 mixture of methanol and water, the structure with minimal conformational freedom between H-bridge moieties may provide significant increase in pKa value of the decarboxyl moiety, while similar structure with substantially larger rotational freedom between bridge moieties. deH does not provide a corresponding increase in the pKa value of the carboxyl portion - and thus is presumably not forming stable acid-specific internal H-bridge under these conditions.

iii) Carboxila isolada proveniente de efeitos indutivos degrupos de remoção de elétroniii) Carboxyl isolated from inductive effects of electron removal groups

O ácido carboxílico o qual serve como porçãodoadora de ponte de H deve ser separado de qualquer grupode remoção de elétron por pelo menos dois, epreferivelmente três ou mais carbonos. Isto evita qualquerredução excessiva no valor de pKa da carboxila devido aosefeitos indutivos proveniente dos grupos com remoção deelétrons. As estruturas moleculares e seus valorescorrespondentes de pKa mostrados na Figura 8a ilustram comoum número crescente de carbonos alifáticos podeprogressivamente isolar uma carboxila proveniente dosefeitos de diminuição de pKa de um grupo fenil. Figura 8bmostra uma estrutura em que os efeitos indutivosprovenientes da fração amida proximal causam aparentementeuma redução indevida em um pKa da porção de ácidocarboxilico. Exemplo 4 descreve os resultados experimentaisque sugerem que mesmo com liberdade conformacional mínimaentre porções doadora e aceitadora de ponte de H, se háisolamento inadequado da carboxila proveniente dos efeitosindutivos então o pH de transição entre formas aniônica eácido livre será demasiado baixo para ser de utilidade emseletor de pH.The carboxylic acid which serves as the H-bridging moiety should be separated from any electron removal group by at least two, preferably three or more carbons. This avoids any excessive reduction in the carboxyl pKa value due to inductive effects from the electron removal groups. The molecular structures and their corresponding pKa values shown in Figure 8a illustrate how an increasing number of aliphatic carbons can progressively isolate a carboxyl from the pKa lowering effects of a phenyl group. Figure 8b shows a structure in which the inductive effects from the proximal amide fraction apparently cause an undue reduction in a pKa of the carboxylic acid moiety. Example 4 describes the experimental results which suggest that even with minimal conformational freedom between H-bridge donor and acceptor moieties, if there is inadequate isolation of carboxyl from inductive effects then the transition pH between anionic and free acid forms will be too low to be useful in pH selector. .

Além das 3 propriedades essenciais acima, aparecepelo menos uma propriedade adicional, selecionada a partirdas duas propriedades seguintes, é desejável conseguir aformação de uma ponte de H interna de H em solução aquosa.iv) Grupos lipofilicos que protegem parcialmente o local deponte de HIn addition to the above 3 essential properties, but at least one additional property selected from the following two properties, it is desirable to achieve the formation of an internal H-bridge in aqueous solution.iv) Lipophilic groups that partially protect the H-deposing site.

Um desafio principal em formar uma ponte de Hsolitária em ambiente aquoso é formar preferencialmenteesta ponte de H na presença de vasta concentração dacompetição de doadores de ponte de H e aceitadores de pontede H compreendendo a água circunvizinha. Baseado em estudosbioquímicos de locais catalíticos da enzima e na modelagemmolecular extensiva do inventor, ele postulou que a pontede H intramolecular desejada poderia ser mais favorecida seo local da ponte de H fosse parcialmente protegido de partículas de água pela presença de grupos lipofilicos. Nocontexto o impedimento parcial proveniente do solvente,Figura 9 mostra duas estruturas relevantes. Na Figura 9a olocal da ponte de H está completamente aberto ao solvente.Inversamente, na Figura 9b o local correspondente da pontede H é parcialmente impedido pelo solvente por um metiladjacente em um lado e por um metileno adjacente no outrolado. Sínteses e estudos de titulação, detalhados noExemplo 5, dão resultados os quais sugerem que talimpedimento parcial do local da ponte de H pelo solventefavorece a ponte de H intramolecular desejada.v) Ponte de H de barreira baixaA major challenge in forming a solitary H-bridge in an aqueous environment is to preferably form this H-bridge in the presence of the large concentration of H-bridge donor and H-bridge acceptors comprising the surrounding water. Based on biochemical studies of enzyme catalytic sites and the inventor's extensive molecular modeling, he postulated that the desired intramolecular H-wall could be most favored if the H-bridge site was partially protected from water particles by the presence of lipophilic groups. In the context of the partial impediment from the solvent, Figure 9 shows two relevant structures. In Figure 9a the H-bridge location is completely open to the solvent. Conversely, in Figure 9b the corresponding H-point site is partially hindered by the solvent by an adjacent methylene on one side and an adjacent methylene on the other. Synthesis and titration studies, detailed in Example 5, give results suggesting that such partial impedance of the H-bridge site by the solvent favors the desired intramolecular H-bridge. V) Low-barrier H-bridge

O termo "ponte de H de barreira baixa" é usadoneste contexto para significar ligação não-covalenteformada entre porção doadora de ponte de H e porçãoaceitadora de ponte de H, onde os valores do pKa das duasporções isoladas estão dentro de aproximadamente 2 unidadesde pH de cada um. Esse pode ser notado que esta essadefinição inclui o que pode também ser interpretado como umsal interno em que o hidrogênio está mais próximo da porçãoaceitadora que da porção doadora. Tais ligações de H debarreira baixa são geralmente encontradas para seremexcepcionalmente fortes e assim podem apreciavelmentefavorecer a ponte de H intramolecular desejada nosseletores de pH. As Figuras 10a e 10b mostram uma variedadede porções com ponte de H os quais são apropriados paraformar ponte de H de barreira baixa em seletores de pH. AFigura 10c ilustra diversas estruturas representativas deseletor de pH projetadas para formar pontes de H do tipobarreira baixa. 0 Exemplo 6 descreve a síntese e o teste dedois seletores de pH representativos (estruturas i e iii naFigura 10b), junto com evidência experimental para formaçãoda ponte de H de barreira baixa desejada em solução aquosa.Abaixo está uma soma das propriedades as quaispodem ser encontradas para ser apropriadas para umcomponente de seletor de pH avançado o qual é projetadopara formar uma ponte de hidrogênio interna ácidoespecifica:The term "low barrier H bridge" is used in this context to mean noncovalent bond formed between the H bridge donor portion and the H bridge acceptor portion, where the pKa values of the two isolated portions are within approximately 2 pH units of each. one. It may be noted that this definition includes what may also be interpreted as an internal salt wherein hydrogen is closer to the acceptor portion than to the donor portion. Such low-stranded H-bonds are generally found to be exceptionally strong and thus may appreciably favor the desired intramolecular H-bridge in our pH selectors. Figures 10a and 10b show a variety of H-bridged moieties which are suitable for forming low barrier H-bridges into pH selectors. Figure 10c illustrates a number of representative pH deselector structures designed to form low-bridged H-bridges. Example 6 describes the synthesis and representative pH selector test (structures ie iii in Figure 10b), together with experimental evidence for the formation of the desired low barrier H-bridge in aqueous solution. Below is a sum of the properties which can be found for be suitable for an advanced pH selector component which is designed to form an acidic internal hydrogen bridge specifies:

a) contém uma estrutura de anel alifático selecionada apartir de grupo consistindo de: anéis de 4- elementos,anéis de.5- elementos e anéis de 6- elementos;a) contains an aliphatic ring structure selected from the group consisting of: 4-element rings, 5-element rings and 6-element rings;

b) contém uma porção de ácido carboxilico diretamenteligado à estrutura do anel alifático;b) contains a portion of carboxylic acid directly attached to the aliphatic ring structure;

c) a porção de ácido carboxilico é separada de qualquergrupo de remoção de elétron por pelo menos dois carbonos;c) the carboxylic acid moiety is separated from any electron removal group by at least two carbons;

d) contém porção aceitadora de ponte de H selecionada apartir de grupo consistindo de:d) contains H-bridge acceptor moiety selected from the group consisting of:

i) parte de estrutura de anel alifático;i) aliphatic ring structure part;

ii) ligação diretamente à estrutura de anelalifático; eii) bonding directly to the aliphatic ring structure; and

iii) ligação através de um átomo à estrutura deanel alifático;iii) bonding through an atom to the aliphatic forward structure;

e) a porção aceitadora de ponte de H tem estrutura a qualem sua forma não-iônica não serve como porção doadora deponte de H; ee) the bridging acceptor portion of H has a structure which in its nonionic form does not serve as the H-bridging donor portion; and

f) a porção de ácido carboxilico e porção aceitadora deponte de H estão posicionadas em grande proximidade entreeles e estão corretamente posicionados e orientados taisque são compatíveis com formação de ponte de H internaácido específica.f) the carboxylic acid portion and H-acceptor moiety are positioned in close proximity to each other and are correctly positioned and oriented such that they are compatible with specific acidic H-bridge formation.

c) Incorporar múltiplos componentes de seletor de pHdentro de cada instrumento_oncológico como uma novaestratégia para aumentar dramaticamente a especificidade doinstrumento oncológico para tumores - sem causar umaredução indevida na eficácia do instrumento oncológico.c) Incorporate multiple pH selector components within each instrument as a new strategy to dramatically increase the specificity of the cancer instrument for tumors - without causing undue reduction in the effectiveness of the cancer instrument.

As duas estratégias do projeto descritas nas duasseções precedentes, utilizadas sozinhas ou em combinação,convém para gerar estruturas de seletor de pH as quais sãoeficazes para se inserir nas membranas da célula no pHpresente em áreas ácidas de tumores, e assim que fornecerboa eficácia. Entretanto, tais estratégias do projeto podemfornecer apenas uma vantagem modesta da especificidadesobre terapias convencionais do câncer, tal comoclorambucil. Nesta consideração, pode ser apreciado que como uso mais freqüente das terapias do câncer esse tem suaespecificidade precária a qual geralmente está baixo desuas muitas falhas para curar pacientes. Isto é, asterapias atuais do câncer são estimadas para terespecificidades na ordem de apenas aproximadamente 2 para8. Isto significa que elas estão tipicamente na ordem de 2para 8 vezes mais prejudicial aos cânceres que aos tecidosnormais. O inventor estava intensamente ciente que um nivelde especificidade limitada similar e uma taxacorrespondente de êxito baixa provavelmente contaminaria aterapia com instrumento oncológico a menos que algumaestratégia eficaz pudesse ser planejada para aumentarsubstancialmente sua especificidade para tumores. Dessamaneira, diversos anos atrás o inventor se envolveu naprocura para planejar alguma maneira de aumentarsubstancialmente a especificidade dos instrumentosoncológicos. Esta procura conduziu a terceira e a maisessencial estratégia do projeto de instrumento oncológico,descrita abaixo.The two design strategies described in the preceding two sections, used alone or in combination, are suitable for generating pH selector structures which are effective for inserting into cell membranes at pH present in acidic areas of tumors, and thus providing good efficacy. However, such project strategies may provide only a modest advantage of the specificities of conventional cancer therapies, such as chlorambucil. In this regard, it may be appreciated that as the most frequent use of cancer therapies this has its precarious specificity which is generally low due to its many failures to cure patients. That is, current cancer asterapies are estimated to have specificities in the order of only about 2 to 8. This means that they are typically on the order of 2 to 8 times more harmful to cancers than to normal tissues. The inventor was keenly aware that a similar limited level of specificity and a low success-matching tax would probably contaminate cancer instrument therapy unless some effective strategy could be devised to substantially increase its tumor specificity. Thus, several years ago the inventor became involved in the search to devise some way to substantially increase the specificity of oncological instruments. This search led to the third and most essential strategy of the oncological instrument project, described below.

O pKa de um ácido é o pH de uma solução aquosadesse ácido em que metade das moléculas ácidas são aniônicae metade são não-iônica. Conhece-se o pKa de um ácido, e opH de sua solução aquosa, então a equação de Henderson-Hasselbalch pode ser utilizada para calcular a razão dasformas aniônica, [H-], não-iônica, [HA], do presente ácidonessa solução: (pH = pKa + Iog [A-]/ [HA]).The pKa of an acid is the pH of an aqueous acid solution in which half of the acid molecules are anionic and half are nonionic. The pKa of an acid, and opH of its aqueous solution are known, so the Henderson-Hasselbalch equation can be used to calculate the anionic, [H-], nonionic, [HA] ratio of the present acid in that solution. : (pH = pKa + Yog [A -] / [HA]).

Uma aplicação simples da equação de Henderson-Hasselbalch sugere que se o pH no espaço intersticial emtecidos normais e o pH em áreas ácidas de tumores diferempor apenas 1,0 unidade de pH (i.e., cerca de pH 6,4 obtidoem tumores e pH 7,4 presente em tecidos normais) então amáxima especificidade teórica de uma droga contendocarboxila poderia mostrar para áreas ácidas de um tumor,relativo aos tecidos normais, parece ser não mais que 10.Diferentemente declarado, com apenas 1,0 de diferencial depH entre normal e tumor uma aplicação simples da equação deHenderson- Hasselbalch parece sugerir que a taxa de entradade uma droga convencional contendo ácido fraco dentro deuma célula em uma área ácida de um tumor não pode ser maisque aproximadamente 10 vezes maior que a taxa de entradadessa droga dentro de uma célula em um tecido normal.A simple application of the Henderson-Hasselbalch equation suggests that if the pH in normal tissue interstitial space and the pH in acidic tumor areas differ by only 1.0 pH unit (ie, about pH 6.4 results in tumors and pH 7, 4 present in normal tissues) so the maximum theoretical specificity of a drug containing carboxyl could show for acidic areas of a tumor, relative to normal tissues, seems to be no more than 10. Differently stated, with only 1.0 depH differential between normal and tumor A simple application of the Henderson-Hasselbalch equation seems to suggest that the rate of entry of a conventional weak acid-containing drug into a cell in an acidic area of a tumor cannot be more than approximately 10 times higher than the rate of entry of that drug into a cell in a given cell. a normal tissue.

Se este limite superior de aproximadamente 10 forse aplicar à especificidade dos instrumentos oncológicos,então é provável que em uma aplicação diagnostica estenivel precário de especificidade geraria um sinal de fundotão grande a partir de tecidos normais que poderia cairmuito ou todo o sinal a partir de quaisquer tumores que seestava tentando detectar - particularmente para o caso detumores muito pequenos no estágio precoce cuja detecçãoforneceria o melhor prognóstico para o paciente. Do mesmomodo, em uma aplicação terapêutica em nivel tão precário deespecificidade provavelmente causaria consideráveltoxicidade no paciente, possivelmente para extensão dedestruir o paciente - o que ocorre geralmente comquimioterapia atual a qual também tem níveis similares deespecificidade precária.If this upper limit of approximately 10 were to apply to the specificity of the cancer instruments, then it is likely that in a precarious diagnostic diagnostic application of specificity it would generate a large fundoton signal from normal tissues that could drop much or all of the signal from any tumors. which was trying to detect - particularly for the case very small early stage detectors whose detection would provide the best prognosis for the patient. Likewise, in such a precarious level of therapeutic application of specificity would likely cause considerable patient toxicity, possibly to the extent of destroying the patient - which usually occurs with current chemotherapy which also has similar levels of poor specificity.

Para superar o problema da especificidadelimitada, o inventor planejou uma nova estratégia doprojeto para aumentar dramaticamente a especificidade dosinstrumentos oncológicos sobre o aparente máximo teórico de10 o qual parecia ser imposto pelo pequeno diferencial depH entre o tecido normal e o do tumor. Essencialmente, aestratégia é incorporar dois ou mais seletores de pH dentrode um único instrumento oncológico, onde a carboxila decada seletor de pH seja suficientemente distante(provavelmente maior que aproximadamente 5 angstromsdistante) da carboxila de seu seletor de pH vizinho que aionização de uma carboxila não afeta significativamente aionização da sua carboxila vizinho. Inversamente, todos osseletores de pH do instrumento oncológico multiseletor de pH devem estar suficientemente na grande proximidade dentroda molécula de instrumento oncológico que todos oscomponentes de seletores de pH devem estar em sua formanão-iônica antes que o instrumento oncológico possa seaproximar intimamente e então romper a superfície exteriornegativamente carregada da membrana da célula a fim de seinserir no interior lipofilico, como é exigido para queesse instrumento oncológico seja isolado em áreas ácidas detumores. É estimado que todos as carboxilas do instrumentooncológico multiseletor de pH não devem ter mais queaproximadamente 15 a 20 angstroms de um ao outro parasatisfazer adequadamente esta última exigência.In order to overcome the problem of limited specificity, the inventor devised a new design strategy to dramatically increase the specificity of cancer instruments over the apparent theoretical maximum of 10 which seemed to be imposed by the small differential between normal and tumor tissue. Essentially, the strategy is to incorporate two or more pH selectors into a single oncological instrument, where the carboxyl decay pH selector is sufficiently distant (probably greater than approximately 5 angstroms) from the carboxyl of its neighboring pH selector that a carboxyl deionization does not affect significantly anionization of its neighboring carboxyl. Conversely, all pH selectors of the multi-selector oncology instrument must be sufficiently close to each other on the oncology instrument molecule that all pH selector components must be in their ionic form before the oncology instrument can come close and then break the surface. negatively charged exterior of the cell membrane in order to insert into the lipophilic interior, as required for this oncological instrument to be isolated in acidic areas. It is estimated that all carboxyls on the multi-selector pH instrument should no longer have approximately 15 to 20 angstroms of each other to adequately meet this latter requirement.

A Figura lia ilustra em uma forma resumida asvárias formas aniônicas e não-iônicas de um instrumentooncológico que contém dois componentes de seletor de pH, ea Figura Ilb ilustra do mesmo modo as várias formasaniônicas e não-iônicas de um instrumento oncológico quecontém três componentes de seletor de pH. Deve serapreciado que é a concentração da forma não-iônica a qual éde particular- interesse porque, quando projetadacorretamente, deve ser apenas esta forma não-iônica doinstrumento oncológico a qual é capaz de eficientementecontatar e se inserir nas membranas da célula - com todasas formas restantes que contém pelo menos uma porçãoaniônica que está sendo repelida das superfícies aniônicasda célula por forças eletrostáticas.Figure 11a briefly illustrates the various anionic and nonionic forms of an oncological instrument containing two pH selector components, and Figure 11b similarly illustrates the various anionic and nonionic forms of an oncological instrument that contain three selector components. pH It should be appreciated that it is the concentration of the nonionic form which is of particular interest because, when designed correctly, it should be only this nonionic form of the oncological instrument which is able to efficiently contact and insert itself into cell membranes - with all other forms. which contains at least one anionic portion that is being repelled from the anionic surfaces of the cell by electrostatic forces.

Quando empregando esta estratégia do projeto deum multiseletor de pH pode-se calcular os fatores previstosde eficácia e especificidade para um dado instrumentooncológico utilizando o valor do pKa para a porção decarboxila do seletor de pH utilizado nesse instrumentooncológico, e vários desses seletores de pH nesseinstrumento oncológico. Nestes cálculos, o fator deeficácia é á porcentagem de moléculas do instrumentooncológico as quais estão em sua forma não-iônica no pH6,4. Este fator fornece uma medida em relação a comoeficientemente o instrumento oncológico se inserirá nascélulas em áreas ácidas de tumores. O fator deespecificidade é a razão: (porcentagem na forma não-iônicano pH 6,4) dividido por (porcentagem na forma não-iônica nopH 7,4) . Este fator fornece uma medida em relação à taxarelativa de entrada do instrumento oncológico em células emáreas ácidas de tumores (no pH 6,4) relativo à taxa deentrada do instrumento oncológico em células em tecidosnormais (no pH 7,4). Para estes cálculos se utilizaprimeiramente a equação de Henderson-Hasselbalch paracalcular o seletor de pH selecionado que porcentagem estarána forma não-iônica no pH 6,4 (obtido em áreas ácidas detumores) e no pH 7,4 (presente em tecidos normais). Entãouma expansão binomial é utilizada para calcular aporcentagem de moléculas do instrumento oncológico as quaistêm todos os seus componentes de seletor de pH na formanão-iônica.When employing this design strategy of a pH multi selector, the predicted efficacy and specificity factors for a given instrument can be calculated using the pKa value for the carboxy portion of the pH selector used in this instrument and several of these pH selectors in this oncological instrument. In these calculations, the efficiency factor is the percentage of oncological instrument molecules which are in their nonionic form at pH6.4. This factor provides a measure of how efficiently the cancer instrument will insert cells into acidic areas of tumors. The specificity factor is the ratio: (percentage in nonionic form pH 6.4) divided by (percentage in nonionic form nopH 7.4). This factor provides a measure of the rate of cancer instrument entry rate in cells in acidic tumor areas (at pH 6.4) relative to the rate of cancer instrument entry in cells in normal tissues (at pH 7.4). For these calculations, the Henderson-Hasselbalch equation is first used to calculate the selected pH selector, which percentage will be in the non-ionic form at pH 6.4 (obtained in acidic areas) and at pH 7.4 (present in normal tissues). Then a binomial expansion is used to calculate the percentage of oncological instrument molecules that have all their pH selector components in the ion-form.

A Figura 12 mostra esboços de fatores de eficáciae especificidade calculados para a) composições com 1seletor de pH, b) instrumentos oncológicos com 2 seletoresde pH, c) instrumentos oncológicos com 3 seletores de pH, ed) instrumentos oncológicos com 4 seletores de pH - assimcomo uma função dos valores do pKa de seus componentes deseletor de pH. Estes fatores de eficácia e especificidadecalculados demonstram que composições que contêm uma únicaporção de carboxila, tal como clorambucil, inerentementetêm especificidade um pouco precária para a entradaseletiva em células em áreas ácidas de tumores (o fator deespecificidade é sempre menos de 10) . Entretanto porincorporação de dois ou mais seletores de pH em um únicoinstrumento oncológico, os cálculos sugerem que com fatorespráticos de eficácia (sobre aproximadamente 5% doinstrumento oncológico na forma não-iônica no pH 6,4) e comajuste apropriado do valor do pKa (veja seção anterior emponte de H interna ácido especifica), os fatores deespecificidade dos instrumentos oncológicos podem seraumentados muitas vezes mais isso é possivel paracomposições com carboxila única. Em particular, com pKaapropriado o fator de especificidade pode ser mais de 50para os instrumentos oncológicos que contêm 2 seletores depH, e mais de 200 para os instrumentos oncológicos quecontêm 3 seletores de pH, e mais de 900 para osinstrumentos oncológicos que contêm 4 seletores de pH.Figure 12 shows sketches of calculated efficacy and specificity factors for a) 1-pH selector compositions, b) 2-pH selector oncological instruments, c) 3-pH selector oncological instruments, and d) 4-pH selector oncological instruments - as well as a function of the pKa values of its pH deselector components. These calculated efficacy and specificity factors demonstrate that compositions containing a single carboxyl moiety, such as chlorambucil, inherently have somewhat poor specificity for elective entry into cells in acidic areas of tumors (the specificity factor is always less than 10). However by incorporating two or more pH selectors into a single cancer instrument, the calculations suggest that with practical efficacy factors (about 5% of the non-ionic cancer instrument at pH 6.4) and appropriate pKa value adjustment (see section above specific internal acid H point), the specificity factors of cancer instruments can be increased many times as much as possible for single carboxyl compounds. In particular, with pKa appropriate the specificity factor may be more than 50 for cancer instruments containing 2 pH selectors, and more than 200 for cancer instruments containing 3 pH selectors, and more than 900 for cancer instruments containing 4 pH selectors. .

Como pode ser visto a partir da Figura 12, há umarelação inversa entre o fator de eficácia e o fator deespecificidade. Assim, com aumento de pKa do seletor de pHo fator de eficácia aumenta enquanto o fator deespecificidade diminui. Desde a eficácia razoável e aespecificidade elevada ambos são desejados na terapêuticado câncer, é de utilidade considerar que valor de pKaprovavelmente forneça um equilíbrio razoavelmente idealentre eficácia e especificidade. Baseado nos valorescalculados na Figura 12b parece que um seletor de pH com umpKa de 5,9 deve fornecer um equilíbrio desejável entreeficácia (6%) e especificidade (60) para os instrumentosoncológicos que contêm 2 seletores de pH. Adicionalmente,valores calculados na Figura 12c sugerem que um seletor depH com um pKa de 6,2 deve fornecer um equilíbrio desejávelentre eficácia (5,8%) e especificidade (277) para osinstrumentos oncológicos que contêm 3 seletores de pH.As can be seen from Figure 12, there is an inverse relationship between the effectiveness factor and the specificity factor. Thus, with increasing pH selector pKa the efficacy factor increases while the specificity factor decreases. Since reasonable efficacy and high specificity are both desired in cancer therapy, it is useful to consider that pK value probably provides a reasonably ideal balance between efficacy and specificity. Based on the values calculated in Figure 12b, it appears that a pH selector with a pKa of 5.9 should provide a desirable balance between efficacy (6%) and specificity (60) for oncological instruments containing 2 pH selectors. Additionally, values calculated in Figure 12c suggest that a depH selector with a pKa of 6.2 should provide a desirable balance between efficacy (5.8%) and specificity (277) for cancer instruments containing 3 pH selectors.

Ainda mais, valores calculados na Figura 12d sugerem que umseletor de pH com um pKa de 6,4 deve fornecer um equilíbriodesejável entre eficácia (6,3%) e especificidade (915) paraos instrumentos oncológicos que contêm 4 seletores de pH.Further, values calculated in Figure 12d suggest that a pH selector with a pKa of 6.4 should provide a desirable balance between efficacy (6.3%) and specificity (915) for cancer instruments containing 4 pH selectors.

Neste contexto, deve ser apreciado que a incorporação de uma ponte de H interna ácido específica emum seletor de pH, como descrito na seção precedente,fornece meios apropriados para ajustar o valor do pKa doseletor de pH a uma escala apropriada para obter taisespecificidades dramaticamente melhoradas nestesinstrumentos oncológicos multiseletor de pH.In this context, it should be appreciated that incorporation of a specific acid internal H-bridge into a pH selector, as described in the preceding section, provides appropriate means for adjusting the pH selector pKa value to an appropriate scale to obtain such dramatically improved specificities in these instruments. multi-selector oncologic studies.

A discussão e os cálculos antecedentes focaram naotimização do valor do pKa dos seletores de pH (viaincorporação de uma ponte de H interna ácido específica) deum instrumento oncológico como meios para conseguir umequilíbrio desejável entre eficácia e especificidade(Figuras 11 e 12). Entretanto, deve também ser apreciadoque aumentar o coeficiente de partição (i.e., alipofilicidade) do instrumento oncológico deve ter umefeito similar no equilíbrio entre eficácia e especificidade de instrumentos oncológicos multiseletor depH. Isto é porque, assim como mostrado na Figura 4, talaumento na lipofilicidade também convém para aumentar o pHno qual o instrumento oncológico pode se inserir na faselipofílica, tal como a membrana da célula. Dessa maneira,nesta estratégia do multiseletor de pH para aumentar aespecificidade do instrumento oncológico para tumores podese ajustar o equilíbrio entre eficácia e especificidade porajuste da lipofilicidade do instrumento oncológico, ou porajustar o pKa dos seletores de pH (via incorporação de umaponte de H interna ácido específica), ou por uma combinaçãopara ajustar a lipofilicidade de um instrumento oncológicoe ajustar o pKa dos componentes de seletor de pH.The discussion and background calculations focused on optimizing the pH selector pKa value (via incorporation of a specific acid internal H-bridge) from an oncological instrument as a means of achieving a desirable balance between efficacy and specificity (Figures 11 and 12). However, it should also be appreciated that increasing the partition coefficient (i.e., alipophilicity) of the oncological instrument should have a similar effect on balancing the efficacy and specificity of depH multiselector oncological instruments. This is because, as shown in Figure 4, such increase in lipophilicity is also desirable to increase the pH at which the oncological instrument can fit into the phaselipophilic, such as the cell membrane. Thus, in this strategy of pH multi-selector to increase tumor cancer instrument specificity, the balance between efficacy and specificity can be adjusted by adjusting the lipophilicity of the cancer instrument, or by adjusting the pH selector pKa (via incorporation of a specific internal acid H bridge ), or by a combination to adjust the lipophilicity of an oncological instrument and adjust the pKa of the pH selector components.

Neste momento é apropriado perguntar: estesvalores calculados de especificidade para instrumentosoncológicos multiseletor de pH refletem verdadeiramente ahabilidade do instrumento oncológico de se inserirseletivamente na fase lipofílica (tal como octanol oumembrana da célula) no pH obtido em áreas ácidas de umtumor (pH 6,4), enquanto evita amplamente a entrada em umafase lipofílica no pH de tecidos normais (pH 7,4)?At this point it is appropriate to ask: do these calculated values of specificity for multi-selector pH instruments truly reflect the oncology instrument's ability to selectively enter the lipophilic phase (such as octanol or cell membrane) at the pH obtained in acidic areas of a tumor (pH 6.4), while largely preventing entry into a lipophilic phase in the pH of normal tissues (pH 7.4)?

Para tratar esta pergunta, uma composiçãorepresentativa que contém dois componentes de seletor depH, mostrados na Figura 13a, foi sintetizada. Após asíntese, esta composição foi particionada entre n-octanol etampões aquosos que variam do pH 5,6 ao pH 8,0. Osresultados deste experimento de partição são esboçados naFigura 13b. Estes resultados mostram que em pH 6,4 (obtidonos tumores) aproximadamente metade desta composiçãoparticionou na fase do octanol, enquanto em pH 7,0 apenasaproximadamente 2% particionou na fase do octanol, e em pH7,2 nada da composição foi detectada na fase do octanol.To address this question, a representative composition containing two depH selector components shown in Figure 13a has been synthesized. After synthesis, this composition was partitioned between n-octanol and aqueous buffers ranging from pH 5.6 to pH 8.0. The results of this partition experiment are outlined in Figure 13b. These results show that at pH 6.4 (obtained from the tumors) approximately half of this composition partitioned into the octanol phase, while at pH 7.0 only about 2% partitioned into the octanol phase, and at pH 7.2 none of the composition was detected at the octanol phase. octanol.

Como sugerido pelos valores calculados esboçadosna Figura 12, estes resultados de partição sugerem do mesmomodo que a maioria da composição que contém doiscomponentes do seletor de pH pode existir em sua forma não-iônica (i.e., forma solúvel em octanol) em pH o qual épresente em áreas ácidas de tumores, e então que acomposição pode mudar quase completamente para sua formaaniônica (i.e., solúvel no tampão) no pH presente emtecidos normais. Isto fornece base experimental para ovalor da nova estratégia de incorporar múltiploscomponentes de seletor de pH dentro de um instrumentooncológico como meio para aumentar dramaticamente aespecificidade de um instrumento oncológico para áreasácidas de tumores.As suggested by the calculated values outlined in Figure 12, these partition results also suggest that most of the composition containing two pH selector components may exist in their nonionic form (ie, octanol soluble form) at pH which is present in acidic areas of tumors, and so that the composition may change almost completely to its kanionic form (ie, soluble in buffer) at the pH present in normal tissues. This provides an experimental basis for the new strategy of incorporating multiple pH selector components into an oncology instrument as a means to dramatically increase the specificity of an oncological instrument for acidic tumor areas.

Uma variedade de estruturas representativas doinstrumento oncológico multiseletor de pH serão ilustradasmais tarde na seção A.3 neste contexto.A variety of representative structures of the multi-selector pH instrument will be illustrated later in section A.3 in this context.

2. Componente de carga2. Load component

a) Exigências Estruturaisa) Structural Requirements

O componente de carga é um componente estruturalde um instrumento oncológico que serve para incorporar umisótopo radioativo, cuja emissão seja eficaz parareestanhor a presença do instrumento oncológico, ou sejaeficaz destruir células. O componente de carga devesatisfazer as três exigências de projeto seguintes.The charge component is a structural component of an oncological instrument that serves to incorporate a radioactive isotope whose emission is effective to enhance the presence of the oncological instrument or to destroy cells. The loading component must meet the following three design requirements.

i) O componente de carga em sua forma precursoradeve ser eficaz para incorporar de modo imediato eeficiente, com manipulações mínimas, seu isótopo radioativoselecionado.(i) The charge component in its precursor form shall be effective for immediately and efficiently incorporating, with minimal manipulation, its selected radioactive isotope.

ii) 0 isótopo radioativo que é ligado aocomponente de carga em sua forma final deve permanecerbastante ligado durante o curso do procedimento diagnósticoou através do curso do processo terapêutico em que emissõesa partir dos isótopos radioativos são células destruidorasdo tumor.ii) The radioactive isotope that is bound to the charge component in its final form must remain highly bound during the course of the diagnostic procedure or through the course of the therapeutic process where emissions from the radioactive isotopes are tumor-destroying cells.

iii) O componente de carga em sua forma final,que inclui um isótopo radioativo ligado, deve sersuficientemente pequeno e de uma tal composição que estenão sofra um impacto indevido nas propriedades dehidrofilicidade / lipofilicidade de pH dependente doinstrumento oncológico. Determina-se de modo diferente,caso a forma final do componente de carga contribua comhidrofilicidade excessiva, este pode suprimir a entrada daforma não iônica do instrumento oncológico dentro decélulas em áreas ácidas de tumores - desse modo, reduzindoa eficácia. Inversamente, caso a forma final do componentede carga contribua com lipofilicidade excessiva, este podecausar o isolamento indevido em tecidos normais - dessemodo, reduzindo a especificidade.(iii) The charge component in its final form, including a bound radioactive isotope, must be sufficiently small and of such a composition as to have no undue impact on the pH-dependent hydrophilicity / lipophilicity properties of the cancer instrument. It is determined differently if the final shape of the charge component contributes to excessive hydrophilicity, it may suppress the entry of the nonionic shape of the cancer instrument into cells in acidic areas of tumors - thereby reducing efficacy. Conversely, if the final form of the charge component contributes to excessive lipophilicity, it may cause improper isolation in normal - desemode tissues, reducing specificity.

Baseado nestas exigências para o componente decarga, parece que os radiohalogênios selecionados a partirde F, Br, I e At constituem os melhores tipos de isótoposradioativos, e que um grupo de vinil ou um anel aromáticosimples insaturado ou anel aromático simples irá efetuarmelhor a ligação do radiohalogênio. A Figura 14 ilustra umnúmero de componentes em perspectiva do componente de cargaem ambas as formas precursoras selecionadas e em suasformas finais contendo isótopo radioativo prontos para usodiagnóstico ou terapêutico.Based on these requirements for the charge component, it appears that radiohalogens selected from F, Br, I and At constitute the best types of radioactive isotopes, and that a vinyl group or simple unsaturated aromatic ring or simple aromatic ring will best bind radiohalogen. . Figure 14 illustrates a number of perspective components of the charge component in both selected precursor forms and their final forms containing radioactive isotope ready for diagnostic or therapeutic use.

b) Formas Precursoras e FinaisQuando o isótopo radioativo selecionado que deveestar ligado a um instrumento oncológico que possui umameia vida curta, é freqüentemente desejável fazer, enviar(ship) , e armazenar o instrumento oncológico em sua formaprecursora, e em seguida adicionar a carga de isótoporadioativo um poço antes da transferência do instrumentooncológico dentro do indivíduo a ser diagnosticado outratado. Enquanto um grande número de estruturas diferentesforem reestanhodas no campo da medicina nuclear apropriadopara ligar uma ampla variedade de isótopos radioativos,muitas de tais estruturas são impróprias para o uso eminstrumentos oncológicos. A Figura 14 mostra algunscomponentes de carga selecionados, tanto em suas formasprecursoras quanto em suas formas finais, que satisfazem asexigências particulares para o uso em instrumentosoncológicos. A Figura 15 mostra esquemas sintéticos parapreparar dois de tais componentes de carga em suas formasprecursoras.b) Precursor and Final FormsWhen the selected radioactive isotope which is to be linked to a short-lived oncological instrument, it is often desirable to make, ship, and store the oncological instrument in its precursor form, and then to add the isotopic radioactive charge. a well before the transfer of the instrument within the individual to be diagnosed later. While a large number of different structures have been restated in the field of nuclear medicine suitable for linking a wide variety of radioactive isotopes, many of these structures are unsuitable for use in oncological instruments. Figure 14 shows some selected charge components, both in their precursor forms and in their final forms, which meet the particular requirements for use in oncological instruments. Figure 15 shows synthetic schemes for preparing two of such charge components in their precursor forms.

Estas sínteses utilizam reações chaves paraadicionar um grupamento de trialquil estanho que foramdescritas por: Thibonnet, et AL., Tetrahedron Letters, Vol.39, página 4277 (1998); Miyake & Yamamura, ChemistryLetters, páginas 981 - 984 (1989); Marshall & Bourbeau,Tetrahedron Letters, Vol.44, páginas 1087 - 1089 (2003); e,Corriu, Geng, & Moreau, J. Org. Chem. Vol. 58, página 1443(1993). A Figura 15 ilustra também um procedimento simplespara converter as formas precursoras a suas formas finaiscontendo isótopo radioativo, descrito anteriormente porZalutsky, página 96 do capítulo 4 intitulado: Radiohalogensfor Radioimmunotherapy, no livro: Radioimmunotherapy ofCâncer, Ed. por Abrams e Fritzberg, Pub. por Mareei Dekker,Inc. (2000). Os procedimentos para preparar outroscomponentes de carga adequados e incorporar o isótoporadioativo para dar a forma final são descritos em:Zalutsky et al., Proc. Nat. Acad. Sei. EUA, Vol. 86,páginas 7149 - 7153 (1989); e, Vaidyanathan & Zalutsky,Nature Protocols, Vol. 1, páginas 1655 -1661 (2006).These syntheses use key reactions to add a group of trialkyl tin which have been described by: Thibonnet, et al., Tetrahedron Letters, Vol.39, page 4277 (1998); Miyake & Yamamura, Chemistry Letters, pages 981-984 (1989); Marshall & Bourbeau, Tetrahedron Letters, Vol.44, pages 1087-1089 (2003); and Corriu, Geng, & Moreau, J. Org. Chem. Vol. 58, page 1443 (1993). Figure 15 also illustrates a simple procedure for converting the precursor forms to their final forms containing radioactive isotope, previously described by Kalutsky, page 96 of chapter 4 titled: Radiohalogensfor Radioimmunotherapy, in the book: Radioimmunotherapy of Cancer, Ed. By Abrams and Fritzberg, Pub. By Mareei Dekker, Inc. (2000). Procedures for preparing other suitable charge components and incorporating the isotope radioactive to the final form are described in: Zalutsky et al., Proc. Nat. Acad. Know. USA, Vol. 86, pages 7149-7153 (1989); and Vaidyanathan & Zalutsky, Nature Protocols, Vol. 1, pages 1655-1661 (2006).

c) Seleção de Carga de Isótopo Radioativoc) Radioactive Isotope Charge Selection

Deve-se notar que é o isótopo radioativo ligadodo instrumento oncológico que determina a aplicação desseinstrumento oncológico. Caso o isótopo radioativo ligadoemita um sinal que seja detectável de modo imediato fora docorpo então este instrumento oncológico pode convir paradetectar tumores que contêm áreas ácidas. Inversamente,caso o isótopo radioativo possua uma emissão que sejaeficaz para destruir células então este instrumentooncológico pode convir para o tratamento de tumores quecontêm áreas ácidas. Além disso, caso o instrumentooncológico contenha um isótopo radioativo, tal como Iodo-131, que tanto emita um sinal que seja detectável de modoimediato fora do corpo (por exemplo, raio gama) quantopossua uma emissão que seja eficaz para destruir células(por exemplo, partícula beta) então que esse instrumentooncológico pode convir tanto para diagnóstico quantotratamento de tumores que contêm áreas ácidas,It should be noted that it is the radioactive isotope attached to the cancer instrument that determines the application of this cancer instrument. If the bound radioactive isotope emits a signal that is immediately detectable outside the body then this cancer instrument may be suitable for detecting tumors containing acidic areas. Conversely, if the radioactive isotope has an emission that is effective in destroying cells then this instrument may be suitable for the treatment of tumors that contain acidic areas. In addition, if the instrument contains a radioactive isotope, such as Iodine-131, which emits a signal that is immediately detectable outside the body (eg, gamma ray), it has an emission that is effective in destroying cells (eg, beta particle) so that this instrument can be suitable both for the diagnosis and treatment of tumors containing acidic areas,

i) para detecção de tumoresi) for tumor detection

Nos instrumentos oncológicos usados para detecçãode tumores um tem a latitude considerável na seleção doisótopo radioativo que é para gerar o sinal adequado paradetecção fora do indivíduo. Diversos isótopos radioativoscom propriedades favoráveis para a aplicação diagnosticaincluem:In the oncological instruments used for tumor detection one has considerable latitude in the selection of two radioactive optics which is to generate the appropriate signal for detection outside the individual. Several radioactive isotopes with favorable properties for diagnostic application include:

Isótopo radioativo Meia vidaFlúor-18 1,8 horaBromo-75 1,7 horaBromo-7 6 16 horasBromo-77 2,4 diasIodo-123 13 horasIodo-124 4 diasIodo-125 60 diasIodo-126 13 diasIodo-131 8 diasRadioactive Isotope Half LifeFlower-18 1.8 hourBromo-75 1.7 hourBromo-7 6 16 hoursBromo-77 2.4 daysIodine-123 13 hoursIodine-124 4 daysIodine-125 60 daysIodine-126 13 daysIodine-131 8 days

ii) para tratamento de tumoresii) for treatment of tumors

O tratamento bem-sucedido de um tumor enfrentadois desafios. Um desafio é destruir completamente todas ascélulas de tumor de divisão rápida sensíveis a tratamentocom pH quase normal próximas de vasos vaso capilares detumor. O outro desafio severo é destruir completamentetodas as células de tumor inativas resistentes a tratamentoem áreas ácidas do tumor. Instrumentos oncológicosterapêuticos foram desenvolvidos inicialmente unicamentecomo meios para destruir células inativas resistentes atratamento em áreas ácidas de tumores. Isto ocorreu porqueinstrumentos oncológicos foram projetados para seremisolados somente em áreas ácidas de tumores, e assimpresumiu-se que tais instrumentos oncológicos teriam queser usados conjuntamente com mais terapias de câncerconvencionais, tais como a radiação ou a quimioterapia,onde as terapias convencionais conviriam destruindo ascélulas de tumor de divisão rápida sensíveis a tratamentoem áreas mais neutras de tumores mais próximos de vasoscapilares - porque tais áreas poderiam ser mais desprovidasde instrumentos oncológicos.Successful treatment of a tumor faces two challenges. One challenge is to completely destroy all treatment-sensitive rapidly dividing tumor cells with near-normal pH near tumor vessel capillaries. The other severe challenge is to completely destroy all treatment-resistant inactive tumor cells in acidic areas of the tumor. Therapeutic oncological instruments were initially developed solely as a means to destroy inactivating resistant cells in acidic areas of tumors. This was because cancer instruments were designed to be isolated only in acidic areas of tumors, and it was assumed that such cancer instruments would have to be used in conjunction with more conventional cancer therapies, such as radiation or chemotherapy, where conventional therapies would work by destroying tumor cells. treatment-sensitive rapid-division cells in more neutral areas of tumors closer to the vasoscapillary - because such areas could be more devoid of cancer instruments.

O inventor desenvolveu mais recentemente umaestratégia de isótopo radioativo duplo em que instrumentosoncológicos sozinhos podem ser usados para exterminar otumor inteiro, prevenindo desse modo a necessidade de co-tratamento com terapias de câncer convencionais maistóxicas e menos específicas. Esta estratégia de isótoporadioativo duplo envolve usar pelo menos duas formulaçõesde instrumento oncológica eficaz para destruir células.More recently, the inventor has developed a dual radioactive isotope strategy in which single cancer instruments can be used to exterminate the entire tumor, thereby preventing the need for co-treatment with conventional maistoxic and less specific cancer therapies. This dual radioactive isotope strategy involves using at least two effective cancer instrument formulations to destroy cells.

A formulação de instrumento oncológico usada paradestruir as células de tumor inativas resistentes atratamento deve conter um isótopo radioativo que emiteradiação de transferência de energia linear elevada a fimde destruir todas as células de tumor inativas resistentesa tumor é posicionado dentro ou próximo de tal instrumentooncológica terapêutica de condução de isótopo radioativo.The oncological instrument formulation used to destroy inactivation resistant resistant tumor cells must contain a radioactive isotope that emits high linear energy transfer in order to destroy all inactive tumor resistant tumor cells that is positioned within or near such a therapeutic conductive cancer conduction instrument. radioactive isotope.

Uma opção para se alcançar esta exigência dedemanda é usar um isótopo radioativo que emita umapartícula alfa que libere uma quantidade vasta de energiasobre uma distância muito curta (alguns diâmetros dacélula), tal que a energia liberada seja altamente eficazpara destruir mesmo as células que são altamenteresistentes a maior parte das de radiações. O melhorisótopo radioativo para esta finalidade parece ser oradiohalogen, Astatine 211. Este isótopo radioativo égerado a partir de Bismuto natural 209 em um ciclotron deenergia de meio equipado com um feixe de partícula alfa.Astatine-211 possui uma meia vida de 7,2 horas e emite duaspartículas alfa com potência de 5,87 e 7,45 milhões deelétron volts, que foram mostradas para devastar célulasdentro de aproximadamente 50 a 80 mícrons de comprimento depercurso das partículas alfa emitidas (alguns diâmetros dacélula). Apenas algumas tais emissões alfa podem destruirmesmo a maioria das células de tumor inativas resistentes aradiação.One option for meeting this demand requirement is to use a radioactive isotope that emits an alpha particle that releases a vast amount of energy over a very short distance (some cell diameters), such that the energy released is highly effective in destroying even cells that are highly resistant to most of the radiation. The radioactive isotope for this purpose appears to be oradiohalogen, Astatine 211. This radioactive isotope is generated from natural Bismuth 209 in a medium energy cyclotron equipped with an alpha particle beam. Astatine-211 has a half life of 7.2 hours and Emits two alpha particles of 5.87 and 7.45 million electron volts, which have been shown to devastate cells within approximately 50 to 80 microns in length of the emitted alpha particles (some cell diameters). Only a few such alpha emissions can destroy even the most radiation-resistant inactive tumor cells.

Uma outra classe de isótopos radioativos que emitem aradiação elevada de transferência de energia linear éaquela que emite elétrons de Augar e/ou de Coster-Kronig.Tais isótopos radioativos, caso posicionados dentro dacélula a ser destruída, podem causar danos devastadores àscélulas de DNA e dessa forma são extremamente citotóxitosquando localizados em grande proximidade ao núcleo dacélula. Isótopos radioativos deste tipo que sãoparticularmente adequados para instrumentos oncológicosterapêuticos incluem: Bromo-77 (meia vida de 57 horas) eIodo-123 (meia vida de 13 horas).Another class of radioactive isotopes that emit high linear energy transfer radiation is the one that emits Augar and / or Coster-Kronig electrons. Such radioactive isotopes, if placed within the cell to be destroyed, can cause devastating damage to the DNA cells and this. form are extremely cytotoxic when located in close proximity to the cell nucleus. Radioactive isotopes of this type which are particularly suitable for oncological therapeutic instruments include: Bromo-77 (57 hour half life) and Iodo-123 (13 hour half life).

A formulação de instrumento oncológico usada paradestruir as células de tumor de divisão rápida sensíveis atratamento mais próximas de vasos capilares deve conter umou mais isótopos radioativos que emitem as partículas queliberam a energia suficiente ao longo de seu percurso paradestruir células de tumor de divisão rápida sensíveis atratamento. 0 mais importante é que aquelas partículasemitidas devem ter um comprimento de percursosuficientemente longo para que sejam eficazes tanto contraas células quanto a várias centenas de microns a partir deonde o instrumento oncológico é isolado - permitindo queestes destruam as células de tumor de divisão rápidasensíveis a tratamento em áreas mais neutras do tumor, quepode ter até várias centenas de microns a partir de áreasácidas onde instrumentos oncológicos são isolados. Isótoposradioativos de emissão beta satisfazem melhor a esta exigência. Quando houver um número de isótopos radioativosde emissão beta que puderem ser usados nesta estratégia deterapia de isótopo duplo, os seguintes radiohalogêniospossuem as propriedades favoráveis para esta aplicação,incluindo comprimentos de percurso médios maiores do que 600 microns.The oncological instrument formulation used to destroy sensitive rapid-dividing tumor cells closest to capillaries should contain one or more radioactive isotopes that emit particles that have sufficient energy along their pathway to destroy sensitive rapid-dividing tumor cells. Most importantly, those particles emitted must have a sufficiently long path length to be effective against both cells and several hundred microns from where the cancer instrument is isolated - allowing them to destroy rapidly dividing tumor cells sensitive to treatment in areas. Neutral tumors, which can have up to several hundred microns from acidic areas where cancer instruments are isolated. Beta-emitting radioactive isotopes best meet this requirement. Where there are a number of beta-emitting radioactive isotopes that can be used in this dual isotope therapy strategy, the following radiohalogens have favorable properties for this application, including average path lengths greater than 600 microns.

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Comparado ao tratamento onde um instrumento oncológicoé usado somente para destruir as células inativas em áreasácidas de tumores, e é combinado com as terapias de câncerconvencionais eficazes para destruir as células de tumor dedivisão rápida em outras áreas dos tumores que possuem umpH mais elevado, espera-se que esta nova estratégia deterapia de instrumento oncológica de isótopo radioativoduplo em que instrumentos oncológicos são usados sozinhospara destruir o tumor inteiro, terá recursos para um maissimples, menos dispendioso, bem menos tóxico, e bem maiseficaz no tratamento.Compared to treatment where an oncological instrument is used only to destroy inactive cells in acidic areas of tumors, and is combined with conventional cancer therapies effective to destroy rapidly dividing tumor cells in other areas of tumors that have higher HP, This new strategy of radioactive isotope cancer instrument therapy in which cancer instruments are used alone to destroy the entire tumor will afford a simpler, less expensive, much less toxic, and much more effective treatment.

3. Estruturas de instrumento oncológicoa) exigências estruturais3. Cancer instrument structures a) structural requirements

Cada instrumento oncológico deve conter dois oumais componentes seletores de pH. Estas "duas ou mais"exigências são essenciais para se alcançar umaespecificidade que seja substancialmente maior (pelo menossobre 20, e pref erivelmente sobre 40) do que é providatipicamente por terapias de câncer atuais (especificidadesestimadas para ser tipicamente na faixa de cerca de 2 a 8) .Adicionalmente, cada instrumento oncológico deve ter umaestrutura tal como a pH 7,4 este eteja quase completamenteem um forma hidrófila aniônica, mas a pH 6,4 uma porçãosignificativa (preferivelmente 1% ou mais) transfere-separa um forma lipofilica não iônica eficaz a ser isolada emáreas ácidas de tumores. Cada instrumento oncológico deveigualmente conter um componente de carga que seja eficazpara ligar um isótopo radioativo, ou que contenha umisótopo radioativo apropriado para relatar a presença doinstrumento oncológico e/ou apropriado para célulasdestruidoras.Each cancer instrument must contain two or more pH selector components. These "two or more" requirements are essential to achieve a substantially higher specificity (at least about 20, and preferably over 40) than is typically provided by current cancer therapies (specificities estimated to be typically in the range of about 2 to 8). ) In addition, each cancer instrument must have a structure such as at pH 7.4 this is almost completely an anionic hydrophilic form, but at pH 6.4 a significant portion (preferably 1% or more) transfers an effective non-ionic lipophilic form. to be isolated in acidic areas of tumors. Each cancer instrument must also contain a charge component that is effective in binding a radioactive isotope, or which contains an appropriate radioactive isotope to report the presence of the oncological instrument and / or appropriate for destructive cells.

As três seções seguintes descrevem o instrumentooncológico com 2, 3, e 4 seletores de pH. No que refere-sea tais estruturas de instrumentos oncológicos, este deveser valorizado por qualquer combinação de componentesselecionada que exigirá geralmente a otimização dos gruposR a fim alcançar a eficácia adequada e um equilíbriodesejável entre a eficácia e a especificidade.Procedimentos para tais otimizações dos grupos R sãodescritos e ilustrados mais adiante neste na Seção B e nasFiguras e nos Exemplos em relação a essa seção.The following three sections describe the instrument with 2, 3, and 4 pH selectors. With regard to such oncological instrument structures, it should be valued by any selected component combination that will generally require the optimization of the R groups in order to achieve adequate efficacy and a desirable balance between efficacy and specificity. Procedures for such R group optimizations are described. and illustrated later in this Section B and Figures and Examples in relation to this section.

b) Instrumentos oncológicos com 2 seletores de pHb) Cancer instruments with 2 pH selectors

Estes instrumentos oncológicos possuem asestruturas mais simples e são geralmente mais fáceis desintetizar. Eles possuem tipicamente fatores deespecificidade potencialmente variáveis dentreaproximadamente 20 a aproximadamente 80. A Figura 16ilustra uma variedade de dois instrumentos oncológicosseletores de pH representativos que satisfazem asexigências estruturais chaves para instrumentosoncológicos. A figura 16a ilustra instrumentos oncológicosque contêm dois seletores de pH simples. A figura 16bilustra instrumentos oncológicos que contêm dois seletoresde pH avançados. A figura 16c ilustra instrumentosoncológicos que contêm dois seletores de pH avançadosprojetados para formar ligações H de barreira baixa.These cancer instruments have the simplest structures and are generally easier to synthesize. They typically have potentially variable specificity factors ranging from about 20 to about 80. Figure 16 illustrates a variety of two representative pH-selective oncological instruments that meet key structural requirements for oncological instruments. Figure 16a illustrates oncological instruments containing two simple pH selectors. Figure 16 illustrates cancer instruments containing two advanced pH selectors. Figure 16c illustrates oncological instruments containing two advanced pH selectors designed to form low barrier H bonds.

c) Instrumento oncológicos com 3 seletores de pHc) Oncological instrument with 3 pH selectors

Instrumento oncológicos que contêm 3 seletores depH são mais complexos do que os instrumentos oncológicos de2 seletores de pH descritos acima, e são geralmente maisdesafiantes para sintetizar. Entretanto, os instrumentosoncológicos de 3 seletores de pH possuem o mérito de terrecursos para fatores de especificidade elevadavalorizados, variando potencialmente de aproximadamente 100a aproximadamente 500. A Figura 17 ilustra uma variedade deinstrumentos oncológicos de três seletores de pHrepresentativos que satisfazem as exigências estruturaischaves para instrumentos oncológicos. A figura 17a ilustrainstrumentos oncológicos que contêm três seletores de pHavançados e a figura 17b ilustra instrumentos oncológicosque contêm três seletores de pH avançados projetados paraformar ligações H de barreira baixa.Cancer instruments containing 3 depH selectors are more complex than the 2 pH selector cancer instruments described above, and are generally more challenging to synthesize. However, the 3-pH selector oncological instruments have the merit of high-specificity-valued terracotta potentials, potentially ranging from approximately 100 to approximately 500. Figure 17 illustrates a variety of oncological instruments from three representative pH-selectors that meet the key structural requirements for oncological instruments. Figure 17a illustrates oncological instruments containing three advanced pH selectors and Figure 17b illustrates oncological instruments containing three advanced pH selectors designed to form low barrier H bonds.

d) Instrumentos oncológicos com 4 seletores de pHd) Cancer instruments with 4 pH selectors

Instrumentos oncológicos que contêm 4 seletoresde pH são ainda mais complexos do que os instrumentosoncológicos de 3 seletores de pH descritos acima, e sãogeralmente ainda mais desafiantes para sintetizar.Entretanto, os instrumentos oncológicos de 4 seletores depH possuem o potencial para até mesmo fatores deespecificidade mais elevada, variando potencial deaproximadamente 400 a aproximadamente 2500. A Figura 18ilustra dois instrumentos oncológicos representativos quesatisfazem as exigências estruturais chaves parainstrumentos oncológicos e contêm quatro seletores de pHavançados projetados para formar uma ligação H de barreirabaixa.Cancer instruments that contain 4 pH selectors are even more complex than the 3 pH selector oncological instruments described above, and are generally even more challenging to synthesize. However, depH 4-selector cancer instruments have the potential for even higher specificity factors. , varying potential from approximately 400 to approximately 2500. Figure 18 illustrates two representative oncological instruments that meet the key structural requirements for oncological instruments and contain four advanced pH selectors designed to form a low-bar H-bond.

B. Síntese, Teste e Otimização de Componentes eInstrumentos OncológicosB. Synthesis, Testing and Optimization of Components and Oncological Instruments

1. Preparação de estruturas que contêm seletoresde pH representativos1. Preparation of structures containing representative pH selectors

Antes de começar o desenvolvimento de qualquertipo novo de instrumento oncológico é geralmente desejávelprimeiramente preparar e avaliar as propriedades de umavariedade de tipos de seletores de pH, assim como variaçõesdentro de um tipo em que variações do grupo R convém parapartilhar uma ampla faixa de substâncias lipofilicas com asestruturas.Before beginning the development of any new type of cancer instrument, it is generally desirable first to prepare and evaluate the properties of a variety of pH selector types, as well as variations within a type in which variations of the R group may share a wide range of lipophilic substances with the structures. .

a) Seletores de pH simplesa) Simple pH selectors

A Figura 19 ilustra uma rota sintéticarepresentativa para as estruturas de instrumentosoncológicos que contêm seletores de pH simples, comlipofilicidade ajustada por variar do grupo R.Figure 19 illustrates a representative synthetic route for oncological instrument structures containing simple pH selectors, with lipophilicity adjusted by varying from the R group.

b) Seletores de pH avançadosb) Advanced pH Selectors

A Figura 20 ilustra uma rota sintética paraestruturas que contêm um tipo de seletor de pH avançado,com lipofilicidade ajustada por variar do grupo RI.Figure 20 illustrates a synthetic route for structures containing an advanced pH selector type, with lipophilicity adjusted by varying from the R1 group.

c) Seletores de pH avançados projetados para formarc) Advanced pH selectors designed to form

uma ponte H de barreira baixaa low barrier bridge H

As figuras 21 e 22 ilustram rotas sintéticas paraestruturas que contêm um número de tipos de seletores de pHavançados projetados para formar uma ponte de H de barreirabaixa.Figures 21 and 22 illustrate synthetic routes to structures containing a number of types of advanced pH selectors designed to form a low barrier H bridge.

A Figura 21 mostra intermediários éster amina eéster cetona úteis na preparação de seletores de pH e napreparação de instrumentos oncológicos. Procedimentossintéticos para fazer os componentes de núcleo chaves detais intermediários foram relatados nas seguintes fontes:1) Goldman, Jacobsen, e Torssell, Synthesis in the CamphorSeries. Alkylation of Quinones with Cycloalkyl Radicais.Attempted Synthesis of Lagopodin A and Desoxyhelicobasidin.Acta Chemica Scandinavica B 28 (1974) 4 92 -500; and, 2)Brian Thomas Connell, Synthesis and Evaluation of a NewCamphor-Derived Lactam as a General Chiral Auxiliary forthe Asymmetric Diels-Alder and Aldol Reactions. A tesesubmeteu-se ao Departamento de Química, Universidade deRochester, Rochester, Nova Iorque (1995).Figure 21 shows amine ester and ketone ester intermediates useful in the preparation of pH selectors and in the preparation of oncological instruments. Synthetic procedures for making intermediate key detal core components have been reported from the following sources: 1) Goldman, Jacobsen, and Torssell, Synthesis in the CamphorSeries. Alkylation of Quinones with Cycloalkyl Radicals.Attempted Synthesis of Lagopodin A and Desoxyhelicobasidin.Acta Chemica Scandinavica B 28 (1974) 4 92 -500; and, 2) Brian Thomas Connell, Synthesis and Evaluation of a NewCamphor-Derived Lactate as a General Chiral Auxiliary forthe Asymmetric Diels-Alder and Aldol Reactions. The paper was submitted to the Department of Chemistry, University of Rochester, Rochester, New York (1995).

Figura 22 ilustra em seguida rotas sintéticasrepresentativas para converter diversos de taisintermediários aos vários seletores de pH projetados paraformar uma ponte de H de barreira baixa ácido específica.Figure 22 below illustrates representative synthetic routes for converting several such intermediates to the various pH selectors designed to form a specific low acid barrier H bridge.

2. Testando seletores de pHEnsaios simples de titulação provêem informaçãoútil sobre as propriedades de solubilidade de pH dependentede estruturas de seletor de pH, assim como seus valorespKa. Exemplo 7 descreve os procedimentos de titulação queforam usados para estudar componentes de seletor de pH. AFigura 23 mostra resultados representativos a aprtir de umavariedade de titulações anteriores.2. Testing pH Selectors Simple titration assays provide useful information on the pH solubility properties dependent on pH selector structures, as well as their pKa values. Example 7 describes the titration procedures that were used to study pH selector components. Figure 23 shows representative results from a variety of previous titrations.

A figura 23a mostra uma curva de titulaçãoconvencional, onde a titulação foi carreada em metanol /água, 1:1 por volume, para um ácido carboxílico simples(ácido butírico) e um seletor de pH avançado (um derivadode amida de ácido de ácido canfórico). No gráficoconcomitante os mesmos resultados de titulação sãoesboçados na forma mais informativa da primeira formaderivada.Figure 23a shows a conventional titration curve, where titration was carried out in methanol / water, 1: 1 by volume, for a single carboxylic acid (butyric acid) and an advanced pH selector (a camphoric acid amide derivative). . At the same time the same titration results are outlined in the most informative form of the first derivative form.

A figura 23b mostra as curvas de titulaçãoconvencionais, onde a titulação foi carreada em água e cadaespécie estava presente na concentração de 33 milliMolar.Resultados de Titulação são mostrados por três instrumentosoncológicos de 2 seletores de pH relatados (mas com iodoestável em vez de iodo radioativo) os quais variam somenteem seu grupo R.Figure 23b shows the conventional titration curves where the titration was carried in water and each species was present at the concentration of 33 milliMolar. Titration Results are shown by three reported 2-selector (but with iodine rather than radioactive iodine) instruments. which vary only in their R group.

Resultados de titulação são mostrados também parauma estrutura de três seletores de pH relatados onde ogrupo R é metila.Titration results are also shown for a structure of three reported pH selectors where group R is methyl.

A figura 23c mostra uma curva de titulação,esboçada como o primeiro derivado, para um seletor de pHavançado projetado para formar a uma ponte de H de barreirabaixa. Esta titulação foi carreada em água e o seletor depH, compreendendo um N-óxido / estrutura ácida derivados doácido canfórico, estava presente em uma concentração de 5milliMolar.Figure 23c shows a titration curve, sketched as the first derivative, for an advanced pH selector designed to form a low barrier H bridge. This titration was carried in water and the depH selector, comprising an N-oxide / acid structure derived from camphoric acid, was present at a concentration of 5milliMolar.

A Figura 24 mostra valores pKa experimentalmentedeterminados para estruturas de três seletores de pH,incluindo: um seletor de pH amida / ácido avançado derivadodo ácido canfórico; um seletor de pH avançado N-óxido /ácido projetado para formar uma ponte de H de barreirabaixa, derivado do ácido lsonipocótico; e, um seletor de pHN-óxido / ácido avançado projetado para formar uma ponte deH de barreira baixa, derivado do ácido canfórico(igualmente mostrado como estrutura i da figura 10c, e aestrutura mostrada na figura 23c).Figure 24 shows experimentally determined pKa values for structures of three pH selectors, including: an amide / advanced acid pH selector derived from camphoric acid; an advanced N-oxide / acid pH selector designed to form a low barrier H-bridge derived from lsonipocotic acid; and, an advanced pHN-oxide / acid selector designed to form a low barrier H-bridge derived from camphoric acid (also shown as structure i of figure 10c, and the structure shown in figure 23c).

3. Preparação de instrumentos oncológicosrepresentativos e de conversão a forma final3. Preparation of representative oncological and conversion instruments to final form

a) Instrumentos oncológicos com seletor de pHsimplesFigura 19 ilustra uma rota sintética parapreparação de um instrumento oncológico representativo quecontém seletor de pH simples.a) Simple pH selector oncological instruments Figure 19 illustrates a synthetic route for preparing a representative oncological instrument that contains a simple pH selector.

b) Instrumentos oncológicos com seletores de pHavançadosb) Cancer instruments with advanced pH selectors

A Figura 25 ilustra esquemas sintéticos para osinstrumentos oncológicos representativos que contêmseletores de pH avançados. A figura 25a mostra a uminstrumento oncológico onde seus dois seletores de pH sãojuntados por uma estrutura di-acilhidrazida. A figura 25bmostra um instrumento oncológico onde seus dois seletoresde pH são juntados por uma estrutura di-amida.Figure 25 illustrates synthetic schemes for representative oncological instruments containing advanced pH selectors. Figure 25a shows an oncological instrument where its two pH selectors are joined by a di-acyl hydrazide structure. Figure 25b shows an oncological instrument where its two pH selectors are joined by a dimide structure.

c) Instrumentos oncológicos com seletores de pHavançados projetados para formar uma ponde de H de barreirabaixa.c) Oncological instruments with advanced pH selectors designed to form a low barrier H bore.

Figura 26 ilustra esquemas sintéticos parainstrumentos oncológicos representativos que contêmseletores de pH avançados projetados para formar uma pontede H de barreira baixa.Figure 26 illustrates synthetic schemes for representative oncological instruments containing advanced pH selectors designed to form a low barrier H-wall.

A figura 26a mostra que um esquema sintético paraum instrumento oncológico 2-seletor de 2 seltores de pH emque um grupamento de N-óxido simples como o grupamentoaceitador de ponte de H para dois grupamentos doadores deponte de H de ácido carboxilico. A Figura 26b mostra umesquema sintético para um instrumento oncológico de 2seletores de pH, em que tanto os nitrogênios de umgrupamento de hidrazina convenha como o grupamentoaceitador de ponte de H para dois grupamentos doadores deponte de H de ácido carboxilico. A Figura 2 6c mostra umesquema sintético para um instrumento oncológico de 2seletores de pH, em que grupamento de amina cianometilaconvenha como os grupamentos aceitadores de ponte de H paraos grupamentos doadores de ponte de H de ácidocarboxilico.. A Figura 26d mostra um esquema sintético paraum instrumento oncológico de 4 seletores de pH, em que cadagrupamento N-óxido convém como o grupamento aceitador deponte de H para dois grupamentos doadores de ponte de H deácido carboxilico.Figure 26a shows a synthetic scheme for a 2-selector 2-pH selector oncological instrument in which a single N-oxide group such as the H-bridge acceptor group for two carboxylic acid H-donor donor clusters. Figure 26b shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument, in which both the hydrazine group nitrogen is suitable and the H-bridge acceptor group for two carboxylic acid H-donor donor clusters. Figure 26 shows a synthetic scheme for a 2-pH selector oncological instrument, in which cyanomethylamine grouping is accepted as the H-bridge acceptor groups for the carboxylic acid H-bridge donor groups. Figure 26d shows a synthetic scheme for an instrument of 4 pH selectors, where N-oxide coupling is suitable as the H-acceptor acceptor group for two carboxylic acid H-bridge donor clusters.

Deve-se notar que nas sínteses antecedentes deinstrumentos oncológicos que contêm seletores de pHavançados projetados para formar uma ponte de H de barreirabaixa, quando uma cetona / éster intermediário, tal comoestruturas b, d, e f ou Figura 21, é usada para redução dealquilação de uma amina / éster em que o grupamento deamina é eis para o grupamento de éster, tal como asestruturas a, c, e e da Figura 21, geralmente o produtoresultante de seletores de 2 pH compreende 2 isômeros, umonde ambos os componentes seletores de pH são eis no quediz respeito à amina e ao éster, e o outro produto onde umdos componentes seletores de pH é eis e um dos componentesseletores de pH é trans no que diz respeito à amina e aosgrupamentos de éster. Nesses casos é desejável purificar oproduto cic / eis desejado, e rejeita o produto eis /trans. Uma maneira de efetuar isto é explorar o fato de queo componente seletor de pH trans não pode formar uma pontede H de barreira baixa ácido específica. Conseqüentemente,pKa do mesmo aproxima-se tipicamente de 5,0 em uma soluçãoaquosa.Em contrapartida, o componente eis seletor de pHgeralmente pode formar a ponte de H de barreira baixa ácidoespecifica interna desejada, que almenta tipicamente o pKado grupamento carboxila contido para aproximadamente 6,0 oumais elevado. Como uma conseqüência, depois que osgrupamentos de éster foram clivados para dar grupamentos decarboxila, forma eis / eis desejada deve geralmente ser demodo imediato separável a partir da forma eis / transindesejada por divisão entre uma fase orgânica, tal comoTetrahidrofuran, t- Butilmetiléter, ou Diclorometano, e umafase aquosa tamponada a 6,0 redondos. Em um tal sistema dedivisão a forma eis / eis desejada deve geralmente dividirpreferencialmente dentro da fase orgânica, enquanto a formaeis / trans indesejada deve preferencialmente ser divididadentro da fase de tampão aquosa.It should be noted that in the foregoing syntheses oncological instruments containing advanced pH selectors designed to form a low barrier H bridge when a ketone / intermediate ester such as b, d, ef or Figure 21 structures is used to reduce the alkylation of a where the amine / ester group is useful for ester grouping, such as the structures a, c, and e of Figure 21, generally the 2 pH selector producer comprises 2 isomers, where both pH selector components are useful in the it concerns amine and ester, and the other product wherein one of the pH selector components is useful and one of the pH selector components is trans with respect to the amine and ester groups. In such cases it is desirable to purify the desired cyclic product, and reject the useful / trans product. One way of doing this is to explore the fact that the trans pH selector component cannot form a specific low acid barrier H-wall. Accordingly, pKa thereof typically approaches 5.0 in an aqueous solution. In contrast, the useful pH selector component can generally form the desired internal specific acid low-barrier H-bridge, which typically feeds the contained carboxyl group pKado to approximately 6 µM. , 0 or higher. As a consequence, after ester groups have been cleaved to give carboxy groups, the desired form should generally be immediately separable from the form separated by an organic phase such as Tetrahydrofuran, t-Butylmethyl, or Dichloromethane. , and a buffered 6.0 round aqueous phase. In such a dividing system the desired useful form should generally preferably be divided within the organic phase, while the undesirable formable / trans form should preferably be divided within the aqueous buffer phase.

A mesma estratégia de separação básica podeigualmente ser usada para separar a forma todo-cis desejadado instrumento oncológico de seletor de 4 pH da figura 26da partir das múltiplas formas que contêm pelo menos umseletor de pH trans.The same basic separation strategy can also be used to separate the desired all-cis-form 4-pH selector oncological instrument from Figure 26 from multiple forms containing at least one trans-pH selector.

4. Teste e otimização de instrumentosoncológicos.4. Test and optimization of oncological instruments.

As seguintes fontes de informação convêem como umponto de partida para projetar e desenvolver um instrumentooncológico eficaz e especifica. Os gráficos de eficácia ede especificidade na figura 12 provêem a orientação emvalores desejáveis de pKa para os componentes seletor de pHcomo uma função de quantos componentes seletores de pH oinstrumento oncológico selecionado está para conter. AFigura 4 provê a orientação a respeito do impacto dealteração do coeficiente de divisão da forma não iônica doinstrumento oncológico - onde o coeficiente de divisão étipicamente ajustado por alteração da lipofilicidade dos grupos de R dos componentes seletores de pH. Além disso,síntese de vários tipos de seletores de pH em perspectiva ede variantes de grupo de R do mesmo, tais como descrito naSeção B.l acima, e em estudos subseqüentes de titulaçãodaqueles seletores de pH, como descrito na Seção B.2 acima,informação valiosa provida para seleção adequada decomponentes seletor de pH para um instrumento oncológico emperspectiva. Finalmente, Figura 14 ilustra um número decomponentes de carga adequados para incorporação dentro deinstrumentos oncológicos.The following sources of information are appropriate as a starting point for designing and developing an effective and specific cancer instrument. The efficacy and specificity graphs in Figure 12 provide the orientation and desirable values of pKa for the pH selector components as a function of how many pH selector components the selected oncological instrument is to contain. Figure 4 provides guidance on the impact of the division coefficient on the nonionic form of the oncological instrument - where the division coefficient is typically adjusted by altering the lipophilicity of the R groups of the pH selector components. In addition, synthesis of various types of prospective pH selectors and R group variants thereof, as described in Section B above, and in subsequent titration studies of those pH selectors, as described in Section B.2 above, valuable information. provided for proper selection of pH selector components for a prospective oncological instrument. Finally, Figure 14 illustrates a number of charge components suitable for incorporation within oncological instruments.

Enquanto a informação antecedente nas partes decomponentes provem uma base valiosa para o projeto e odesenvolvimento de um instrumento oncológico eficaz eespecífico, todavia, uma vez que aquelas partes estãoreunidas dentro de um instrumento oncológico em perspectiva em sua forma contendo radioisótopo, a fim alcaçar aeficácia adequada e um equilíbrio desejável entre aeficácia e a especificidade é geralmente necessário paraotimizar essa estrutura de instrumento oncológico.While background information on the decomposing parts provides a valuable basis for the design and development of an effective and specific cancer instrument, however, since those parts are assembled within a prospective cancer instrument in its radioisotope-containing form, in order to achieve adequate and A desirable balance between efficacy and specificity is generally necessary to optimize this structure of oncological instrument.

a) Processo iterativo de otimização: síntese eteste em células que sofreram culturaa) Iterative process of optimization: synthesis and test in cultured cells

Um processo de otimização preferido envolve oseguinte:A preferred optimization process involves the following:

i) Preparar o conjunto de instrumentosoncológicos que variam em lipofilicidadeO processo de otimização é começado porpreparação de conjunto de estruturas de instrumentosoncológicos prospectivo que incorporam os componentesselecionados, em que instrumentos oncológicos do conjuntoexibem uma ampla faixa de lipofilicidades devido a seusgrupos de Rl e R2. Cada instrumento oncológico do conjuntodeve igualmente conter um isótopo radioativo adequado, talcomo Iodo-131, que possui recursos para deteção equantificação fáceis em sistemas biológicos.i) Prepare the set of oncological instruments that vary in lipophilicity The optimization process is started by preparing a set of prospective oncological instrument structures incorporating the selected components, in which oncological instruments of the set exhibit a wide range of lipophilicities due to their R1 and R2 groups. Each joint cancer instrument must also contain a suitable radioactive isotope, such as Iodine-131, which has easy detection and quantification capabilities in biological systems.

ii) Avaliar entrada em células que sofreramcultura em pH 6,4 e pH 7,4ii) Evaluate entry into cultured cells at pH 6.4 and pH 7.4

Cada uma daquelas estruturas de instrumentooncológico prospectivo devem ser testadas em um sistemabiológico relativamente simples em que o instrumentooncológico prospectivo é exposto aos ambientes e àsestruturas biológicos principais, este será encontrado emum indivíduo vivo. Como descrito no exemplo 8, um sistemabiológico preferido para tal teste inicial compreendecélulas de mamíferos que sofreram cultura em meio contendosoro tamponado a pH 7,4 para emular tecidos normais, etamponado a pH 6,4 para emular áreas ácidas de tumores.Momentaneamente, duas cavidades diferentes de células quesofreram cultura são expostas por uma hora a um dadoinstrumento oncológico. Em uma cavidade de cultura oinstrumento oncológico está em meio a pH 6,4. Em outracavidade de cultura o instrumento oncológico está em meio apH 7,4. Após ser incubado por 1 hora a 37 graus Celsius, omeio contendo instrumento oncológico é removido e ascélulas são lavadas de modo criterioso no mesmo pH, e emseguida isótopo radioativo retido por células é contadopara prover uma medida da quantidade relativa deinstrumento oncológico que foi isolado sob cada uma dasduas condições de pH.Each of those prospective instrument structures must be tested in a relatively simple biological system in which the prospective instrument is exposed to the main biological environments and structures that will be found in a living individual. As described in example 8, a preferred biological system for such an initial test comprises cultured mammalian cells in pH 7.4 buffered medium to emulate normal tissues, and pH 6.4 to emulate acidic areas of tumors. Different cells that have been cultured are exposed for one hour to a given cancer instrument. In a culture cavity the oncological instrument is in the midst of pH 6.4. In another culture cavity the oncological instrument is in the midst of pH 7,4. After being incubated for 1 hour at 37 degrees Celsius, the medium containing the cancer instrument is removed and the cells are washed thoroughly at the same pH, and then the cell-retained radioactive isotope is counted to provide a measure of the relative amount of cancer instrument that was isolated under each. one of two pH conditions.

As estruturas de instrumento oncológicopreferidas são aquelas que isoladas ao máximo pelas célulasa pH 6,4, mas isoladas minimamente pelas células a pH 7,4.The preferred oncological instrument structures are those that are maximally isolated by cells at pH 6.4, but minimally isolated by cells at pH 7.4.

A primeira aplicação das duas etapas deotimização acima deve geralmente convir para identificaruma faixa razoavelmente estreita de substâncias lipofilicasde instrumento oncológico que fornecem a eficácia aceitável(relat iva à quantidade isolada a pH 6,4) e especificidade(relativa à relação: quantidade isolada a pH 6,4 /quantidade isolada a pH 7,4) valores. Alternativamente, talteste inicial pode em vez disso convir para indicar que oscomponentes de instrumento oncológico selecionados sãoinadequados e os componentes de seletores de pH diferentese/ou um componente de carga diferente devem ser usados emestruturas de instrumento oncológico em uma perpectiva.The first application of the above two optimization steps should generally be appropriate to identify a reasonably narrow range of oncological instrument lipophilic substances that provide acceptable efficacy (relative to pH 6 isolated) and specificity (relative to pH 6 isolated) , 4 / amount isolated at pH 7.4) values. Alternatively, such an initial test may instead be appropriate to indicate that the selected cancer instrument components are inadequate and different pH selector components and / or a different charge component should be used in cancer instrument structures in one perspective.

iii) Repetir acima etapas como necessáriasiii) Repeat above steps as needed

Os ciclos de otimização adicionais dentro detaxas estruturais progressivamente mais estreitas podemconduzir para o melhoramento ainda maior de atividade deinstrumento oncológico.Additional optimization cycles within progressively narrower structural rates may lead to the further improvement of oncological instrument activity.

b) Avaliar disposição em camundongos normaisb) Evaluate disposition in normal mice

Os ensaios de cultura de célula acima sãorelativamente rápidos, simples, provêem resultadosquantitativos, e são favoráveis a teste inicial de umnúmero substancial de estruturas de instrumento oncológicoem perpectiva. Entretanto, deve-se valorizar este sistemade projeção inicial de cultura de célula não emulaperfeitamente a complexidade verdadeira de um indivíduovivo. Conseqüentemente, é desejável tomar em seguida umnúmero razoável das estruturas de instrumento oncológico emperspectiva mais promissoras, identificadas no processo deoptimização iterativo acima, e testar as mesmas emmamíferos vivos. Como uma primeira etepa em tal teste deanimal, é útil testar estas estruturas de instrumentooncológico promissoras nem camundongos normais (pré-tratadopara assegurar que sua urina esteja ligeiramente básica;vide Seção C.7 abaixo), como descrita no Exemplo 9. Taistestes em camundongos normais permitem que um descartequaisquer dos instrumentos oncológicos que foramencontrados para exibir uma afinidade excessiva paratecidos normais.The above relatively fast, simple cell culture assays provide quantitative results, and are favorable for initial testing of a substantial number of oncological instrument structures in perspective. However, this system of initial projection of cell culture should not be appreciated, but not perfectly true to the true complexity of a living individual. Accordingly, it is desirable to then take a reasonable number of the most promising forward-looking cancer instrument frameworks identified in the iterative optimization process above and test the same live mammals. As a first step in such an animal test, it is useful to test these promising instrument structures and normal mice (pretreated to ensure that their urine is slightly basic; see Section C.7 below) as described in Example 9. Taistens in Normal Mice allow a discard any of the oncological instruments that have been found to exhibit an excessive affinity for normal ones.

c) Avaliar disposição em camundongos portadoresde tumorc) Evaluate disposition in tumor-bearing mice

Quando os testes acima relativamente simples emcamundongos sem tumor normais permitem que seja descartadoaqueles instrumentos oncológicos que possuem uma afinidadeexcessiva para tecidos normais, o teste mais decisivo parauma estrutura em perspectiva de instrumento oncológico estápara testar este em camundongos portadores de tumor, comodescrito no exemplo 10. Momentaneamente, este requer ainjeção (preferivelmente de modo intravenoso) de cada umdos instrumentos oncológicos contendo Iodo-131 dentro dediversos camundongos portadores de tumor, e em seguidaaguarda um período de tempo adequado (em torno de 5 a 24horas) para permitir a excreção normal pelos rins dessafração da dose administrada que não foi isolada em tecidose/ou em tumores dos camundongos. Alguém em seguida executaos camundongos e extirpa os órgãos principais e qualquerdos tumores evidentes, a seguir faz-se dosagem pelasemissões de radiação a partir dos órgãos extirpados, dostumores, e da carcaça restante.When the above relatively simple tests in normal tumor-free mice allow those cancer instruments that have excessive affinity for normal tissues to be discarded, the most decisive test for a prospective cancer instrument structure is to test this in tumor-bearing mice, as described in Example 10. Momentarily , this requires injection (preferably intravenously) of each of the Iodine-131-containing cancer instruments into a variety of tumor-bearing mice, and then for an appropriate period of time (about 5 to 24 hours) to allow normal excretion by the kidneys to defrost. of the administered dose that was not isolated in tissue / or mouse tumors. Someone then executes the mice and extirpates the major organs and any of the obvious tumors, then is dosed by the radiation emissions from the extirpated organs, tumors, and the remaining carcass.

Instrumentos oncológicos funcionarão melhorquando dois métodos auxiliares são usados. Um tal métodoenvolve pré-tratamento dos camundongoss para impedir areabsorção de instrumento oncológico dentro das linhagensde células os dutos proximal dos rins. Esta reabsorção éobstruída tornando a urina ligeiramente básica, comodescrito na seção C.7 abaixo. 0 outro método envolve pré-tratamento dos camundongos para aumentar adicionalmente aacidez (reduzir o pH) em áreas hipóxicas / ácidas dostumores dos mesmos. Três pré-tratamentos são descritos comesta finalidade mais adiante neste na seção C.5. Pelo menosum, e preferivelmente uma combinação de dois ou três taispré-tratamentos deve ser empregada a fim ajustar omicroambiente de tumor para ser melhor adaptado a atividadeeficaz e específica de instrumento oncológico.Cancer instruments will work best when two auxiliary methods are used. Such a method involves pretreatment of mice to prevent the absorption of oncological instrument within the cell lines of the proximal ducts of the kidneys. This reabsorption is blocked by making the urine slightly basic, as described in section C.7 below. The other method involves pretreatment of the mice to further increase the acidity (reduce the pH) in hypoxic / acidic areas of the same. Three pretreatments are described for this purpose later in this section C.5. At least one, and preferably a combination of two or three such pre-treatments should be employed in order to adjust the tumor microenvironment to be better adapted to the effective and specific oncological instrument activity.

d) Teste pré-clínico e clínicod) Preclinical and clinical test

Os procedimentos para teste contendo substânciasisótopo radioativas em animais vivos, incluindo sereshumanos, são conhecidos no campo da medicina nuclear, eparticularmente no sub-campo da radio-imunoterapia. Taismétodos conhecidos podem de modo imediato ser adaptadospara testar instrumentos oncológicos por incorporação dosmétodos de utilização de instrumentos oncológicos descritosna seção C. abaixo.Test procedures containing radioactive substances in living animals, including humans, are known in the field of nuclear medicine, and particularly in the field of radioimmunotherapy. Such known methods can readily be adapted to test oncological instruments by incorporating the methods of using oncological instruments described in section C. below.

C. Métodos de usar Instrumento oncológicosC. Methods of Using Cancer Instrument

1. Método diagnóstico1. Diagnostic Method

Devido ao fato de instrumentos oncológicostirarem proveito da acidez que é uma característica detumores quase universal, instrumentos oncológicos devem sereficazes para detectar a maioria ou todos os tipos detumores com tamanhos que variam de quase microscópico amuito grandes. 0 método seguinte de utilização deinstrumentos oncológicos para detectar tumores é adequadopara muitas aplicações de pesquisa, assim como para amedicina veterinária e a medicina de seres humanos. Ométodo diagnóstico inclui geralmente, mas não é limitado a,as seguintes etapas:Due to the fact that oncological instruments benefit from the acidity that is an almost universal feature of oncology, oncological instruments should be effective in detecting most or all types of oncology with sizes ranging from almost microscopic to very large. The next method of using cancer instruments to detect tumors is suitable for many research applications, as well as for veterinary medicine and human medicine. The diagnostic method usually includes, but is not limited to, the following steps:

Etapa 1. Prover um instrumento oncológicodiagnóstico em sua forma final - tanto por contato com aforma precursora do instrumento oncológico com um isótoporadioativo adequado que seja eficaz para relatar suapresença dentro de um tumor para um detector fora doindivíduo vivo, ou por obtenção de modo direto a partir deum fornecedor da forma final de um instrumento oncológicodiagnóstico que já contém tal isótopo radioativo.Step 1. Provide a diagnostic oncological instrument in its final form - either by contacting the precursor form of the cancer instrument with a suitable radioactive isotope that is effective in reporting its presence within a tumor to a detector outside the living individual, or by obtaining directly from of a supplier of the final form of a diagnostic oncological instrument already containing such a radioactive isotope.

Etapa 2. Transferir esse instrumento oncológicodiagnóstico dentro do indivíduo - tipicamente pela injeçãointravenosa.Step 2. Transfer this diagnostic oncological instrument within the individual - typically by intravenous injection.

Etapa 3. Aguardar um período de tempo adequadopara que o instrumento oncológico seja isolado em áreasácidas de qualquer tumor que puder estar presente (porexemplo, de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 50minutos). A sensibilidade consideravelmente aumentada podeser obtida por espera de tempo adicional (horas) para aexcreção através dos rins da maior parte dessa fração dadose de instrumento oncológico que não foi isolada em áreasácidas de tumores. Aguardar este tempo adicional convir asinal de fundo extremamente mais baixo a partir de tecidosnormais e permitir a deteção mesmo de tumores bastantepequenos. Nesse aspecto, no curso de algumas poucas horas amaior parte da dose injetada de instrumento oncológico deveser excretada pelos rins, com retenção significativa deinstrumento oncológico somente ocorrendo caso um ou váriostumores estiverem presentes. É previsto que tipicamente emindivíduos que não possuem tumores a maior parte doinstrumento oncológico será excretada em menos de 24 horas,e provavelmente em menos do que aproximadamente 4 horas. Ataxa de excreção de instrumento oncológico não isolado podeser aumentada pelo aumento da entrada de fluido doindivíduo, particularmente caso esse fluido contenha umdiurético.Step 3. Allow adequate time for the cancer instrument to be isolated in acidic areas from any tumor that may be present (for example, from approximately 10 minutes to approximately 50 minutes). Considerably increased sensitivity can be obtained by waiting for additional time (hours) for excretion through the kidneys of most of that fraction of cancer instrument data that has not been isolated in acidic areas of tumors. Waiting for this additional time will suit the extremely lower background from normal tissues and allow even very small tumors to be detected. In this respect, in the course of a few hours most of the injected dose of cancer instrument should be excreted by the kidneys, with significant retention of the cancer instrument occurring only if one or more tumors are present. It is anticipated that typically in individuals who do not have tumors most of the cancer instrument will be excreted in less than 24 hours, and probably in less than approximately 4 hours. The uninsulated oncological instrument excretion rate may be increased by increasing the fluid intake of the individual, particularly if such fluid contains a diuretic.

Etapa 4. A etapa final no método diagnóstico éfazer a varredura do indivíduo com o equipamento adequadopara detectar a emissão a partir do componente decomponente isótopo radioativo do instrumento oncológico afim avaliar se o instrumento oncológico significativo foiisolado em um ou vários tumores. Com equipamento de imagemmoderno, tal como escaneres de raio gama e escaneres PET,tumores devem aparecer como uma mancha de luzrádioisotópica evidente no local de cada tumor.2. Método terapêuticoStep 4. The final step in the diagnostic method is to scan the individual with appropriate equipment to detect emission from the radioactive isotope decomposing component of the oncology instrument to assess whether the significant oncological instrument has been isolated in one or more tumors. With modern imaging equipment, such as gamma ray scanners and PET scanners, tumors should appear as an evident isotopic radius spot at the site of each tumor.2. Therapeutic method

Devido a instrumentos oncológicos tiram proveitoda acidez que é uma característica quase universal detumores, instrumentos oncológicos devem ser eficazes paratratar a maioria ou todos os tipos de tumores com ostamanhos que variam de próximo ao microscópico a muitogrande. Os seguintes métodos de utilização de instrumentosoncológicos para tratar tumores são adequados para muitasaplicações de pesquisa, assim como para a medicinaveterinária e a medicina de seres humanos. Os métodosterapêuticos incluem geralmente, mas não são limitados aoseguinte.Due to the fact that cancer instruments derive the acidity that is an almost universal feature of cancer, cancer instruments should be effective in treating most or all types of tumors with sizes ranging from close to microscopic to very large. The following methods of using cancer instruments to treat tumors are suitable for many research applications as well as for veterinary medicine and human medicine. Therapeutic methods generally include, but are not limited to the following.

a) Método radioisótopo simplesa) Simple radioisotope method

Caso um indivíduo seja encontrado para ter um ouvários tumores, aqueles tumores podem ser tratados com uminstrumento oncológico terapêutico que contém um isótoporadioativo eficaz para destruir células. 0 métodoterapêutico inclui geralmente, mas não está limitado a, asseguintes duas etapas:If an individual is found to have an ear tumors, those tumors may be treated with a therapeutic cancer instrument that contains an isotope radioactive effective in destroying cells. The therapeutic method generally includes, but is not limited to, the following two steps:

Etapa 1. Prover um instrumento oncológicoterapêutico em sua forma final que contém um isótoporadioativo eficaz para destruir células. Isto pode serfeito por contato com a forma precursora do instrumentooncológico com um isótopo radioativo adequado, ou porobtenção direta a partir de um fornecedor da forma final doinstrumento oncológico terapêutico que já contém talisótopo radioativo.Etapa 2. Entregar esse instrumento oncológicoterapêutico dentro do indivíduo - tipicamente por injeçãointravenosa.Step 1. Provide a final therapeutic oncological instrument that contains an effective isotope radioactive to destroy cells. This can be accomplished by contacting the precursor form of the oncological instrument with a suitable radioactive isotope, or by direct obtaining from a supplier of the final form of the therapeutic cancer instrument that already contains radioactive talisotope. Step 2. Deliver this therapeutic oncological instrument within the individual - typically by intravenous injection.

Neste método terapêutico o isótopo radioativoeficaz para destruir células pode ser qualquer um, cujaemissão possui transferência de energia linear elevada, talcomo uma partícula alfa, ou uma que emita uma partículabeta. A virtude particular de utilizar um isótoporadioativo que possui uma emissão de transferência deenergia linear, tal como o alfa emitindo o isótoporadioativo Astatine-211, que é consideravelmente maiseficaz do que isótopos radioativos de emissão beta paradestruir as células inativas em áreas ácidas de tumores.Entretanto com respeito a utilização de instrumentosoncológicos que contêm tais isótopos radioativos, suasemissões têm geralmente um comprimento de percurso bastantecurto (por exemplo, 80 mícrons ou menos) . Assim, pode sernecessário usar tais instrumentos oncológicos em combinaçãocom terapias convencionais de câncer a fim de assegurartambém a destruição das células de divisão rápida de tumorem áreas de um pH mais normal perto de vasos capilares.Adicionalmente, deve ser estimado que o emissor alfapreferido, At-211, tenha uma meia vida curta (7 horas) eassim emitindo este isótopo radioativo, ou um instrumentooncológico que contém este isótopo radioativo, umadistância substancial a partir do local onde é gerada podeser um problema. Ainda adicionalmente, At-211 deve sergerado em um cíclotron de alta capacidade com umapotencialidade de feixe alfa, e neste momento há somenterelativamente poucos locais onde tal equipamento estádisponível.In this therapeutic method the radioactive isotope effective for destroying cells can be anyone whose emission has high linear energy transfer, such as an alpha particle, or one that emits a particle. The particular virtue of using a radioactive isotope that has a linear energy transfer emission, such as alpha emitting the Astatine-211 isotope radioactive, which is considerably more effective than beta-emission radioactive isotopes to destroy inactive cells in acidic areas of tumors. With respect to the use of oncological instruments containing such radioactive isotopes, their emissions generally have a very short path length (for example, 80 microns or less). Thus, it may be necessary to use such cancer instruments in combination with conventional cancer therapies to also ensure the destruction of rapidly dividing tumor cells in areas of a more normal pH near capillaries. In addition, it should be estimated that the preferred alpha emitter, 211, have a short half life (7 hours) and so emitting this radioactive isotope, or an oncological instrument containing this radioactive isotope, a substantial distance from where it is generated may be a problem. Still further, At-211 must be generated in a high capacity cyclotron with an alpha beam potential, and at present there are only relatively few places where such equipment is available.

Um método alternativo de isótopo radioativosimples envolve prover um instrumento oncológicoterapêutico que contém um isótopo radioativo de emissãobeta. Enquanto emissões beta forem significativamente menoseficazes do que emissões alfa para destruir as célulasinativas em áreas ácidas de tumores, esta pouca eficácia deemissões beta pode ser compensada pela utilização de umadose muito maior. Enquanto esta dose muito maiorcomprometerá a especificidade de alguma maneira, todavia,essa possui o potencial para fornecer resultadosterapêuticos aceitáveis por causa do excepcional nívelelevado de especificidade para tumores alcançáveis porinstrumentos oncológicos. Nesse aspecto, o beta emissor,Iodo-131, possui diversas propriedades úteis: esse estáprontamente disponível em grandes quantidades a preçomoderado; por causa de sua meia vida relativamente longa (8dias) esse pode ser enviado e armazenado por períodos detempo razoáveis antes da utilização; e, enquanto essepossuir somente um comprimento de percurso médio moderado(aproximadamente 900 mícrons), que apesar disso sejasuficiente para destruir células em todo o tumor, incluindoas células de divisão rápida de tumor nas regiões maispróximas de pH neutro próximo a vasos capilares - que serãorelativamente desprovidos de instrumento oncológicoisolados.An alternative simple radioactive isotope method involves providing a therapeutic oncological instrument containing a radioactive isotope of beta emission. While beta emissions are significantly less effective than alpha emissions in destroying native cells in acidic areas of tumors, this poor efficacy of beta emissions can be offset by the use of a much higher dose. While this much larger dose will compromise specificity in some way, however, it has the potential to provide acceptable therapeutic results because of the exceptional high level of specificity for tumors achievable by cancer instruments. In this respect, the beta emitter, Iodine-131, has several useful properties: it is readily available in large quantities at moderate price; Because of its relatively long half life (8 days) it can be shipped and stored for reasonable time periods before use; and while this has only a moderate mean path length (approximately 900 microns), which is nevertheless sufficient to destroy cells throughout the tumor, including rapidly dividing tumor cells at the nearest pH neutral regions near the capillaries - which will be relatively devoid of isolated oncological instruments.

b) Método de isótopo radioativo duploComo foi notado anteriormente neste, isótoposradioativos que possuem emissões de transferência deenergia linear elevada são ótimos para a destruição dascélulas inativas resistentes a tumor em áreas ácidas detumores, mas o comprimento de percurso curto de taisemissões faz com que um instrumento oncológico que contémtais isótopos radioativos especialmente ineficazes paradestruir as células de divisão rápida em áreas distantes doponto de origem dos tumores próximas de vasos capilaresonde o pH é mais próximo do neutro - porque tais áreasserão relativamente desprovidas de instrumento oncológicoisolado.b) Double radioactive isotope method As noted earlier in this article, radioactive isotopes that have high linear energy transfer emissions are optimal for the destruction of inactive tumor resistant cells in detrimental acid areas, but the short path length of such emissions makes an oncological instrument which contain such especially ineffective radioactive isotopes to destroy rapidly dividing cells in areas distant from the point of origin of tumors near capillary vessels where the pH is closer to neutral - because such areas will be relatively devoid of an isolated oncological instrument.

De modo oposto, um instrumento oncológico quecontém um isótopo radioativo de emissão de beta érelativamente ineficaz contra às células inativasresistentes a radiação do tumor, mas esse instrumentooncológico que contém o isótopo radioativo de emissão betapode ser bastante eficaz para destruir as células dedivisão rápida sensíveis a radiação em áreas de tumoresonde o pH é mais próximo da neutralidade - mesmo quandoesse instrumento oncológico está somente presente nas áreasácidas do tumor. Isto ocorre porque o comprimento depercurso maior de partículas beta permite que estasalcancem e destruam aquelas células mais sensíveis dotumor.Conversely, an oncological instrument containing a beta-emitting radioactive isotope is relatively ineffective against tumor radiation-resistant inactive cells, but that oncological instrument containing the beta-emitting radioactive isotope may be quite effective in destroying radiation-sensitive fast-dividing cells in Tumor areas where pH is closer to neutrality - even when this cancer instrument is only present in the acidic areas of the tumor. This is because the longer course length of beta particles allows them to reach and destroy those most sensitive tumor cells.

De acordo com isso, um método preferido paratratar tumores é utilizado como uma combinação de doisinstrumentos oncológicos térapêuticas, onde um instrumentooncológico contém um isótopo radioativo que possui umaemissão de transferência de energia linear elevada(selecionada preferivelmente de Astatine-211, Bromo-77 eIodo-123) para destruir as células inativas resistentes àradiação proximal em áreas ácidas de tumor, e o outro5 instrumento oncológico contém um isótopo radioativo deemissão beta para destruir as células de divisão rápidasensíveis a radiação em regiões de pH elevado próximo avasos capilares de tumor, que são relativamente desprovidosde instrumento oncológico isolados.Accordingly, a preferred method for treating tumors is used as a combination of two therapeutic cancer instruments, where an instrument contains a radioactive isotope which has a high linear energy transfer emission (preferably selected from Astatine-211, Bromo-77 and Iodo-123). ) to destroy inactive cells resistant to proximal radiation in acidic tumor areas, and the other 5 cancer instrument contains a beta-emitting radioactive isotope to destroy radiation-sensitive rapidly dividing cells at high pH regions near tumor capillaries, which are relatively devoid of cancer instrument isolated.

3. Método Abrangente para Detecção e Tratamentode Tumores3. Comprehensive Method for Tumor Detection and Treatment

Instrumentos oncológicos oferecem as propriedadesaltamente desejáveis por serem capazes tanto de detectarquanto de tratar a maioria ou todos os tipos e tamanhos detumores, variando de quase microscópico a muito grande. Poresse motivo, os instrumentos oncológicos diagnósticos eterapêuticos podem ser virtualmente idênticos - mas sediferem tipicamente somente no isótopo radioativo contido -em general caso uma estrutura de instrumento oncológicofornecida seja eficaz para detectar um tumor, a seguir amesma estrutura de instrumento oncológico, mas tipicamentecom um isótopo radioativo diferente, deve igualmente sereficaz para tratar este mesmo tumor. Estas propriedadesespeciais de instrumentos oncológicos facilitam um métodoabrangente para detectar tumores em indivíduos vivos,seguido pelo tratamento de qualquer dos tumores assim quedetectado. Este método abrangente é apropriado tanto para amedicina veterinária quanto para medicina de seres humanos.Esta inclui, mas não está ligada a, as seguintes etapas.a) Detectando tumoresCancer instruments offer the highly desirable properties because they are capable of both detecting and treating most or all of the types and sizes, ranging from almost microscopic to very large. For this reason, therapeutic and oncological diagnostic instruments may be virtually identical - but typically only in the contained radioactive isotope - usually if a provided oncological instrument structure is effective in detecting a tumor, then the same oncological instrument structure, but typically with a radioactive isotope. differently, it should also be effective in treating this same tumor. These special properties of cancer instruments facilitate a comprehensive method for detecting tumors in living individuals, followed by treating any of the tumors thus detected. This comprehensive method is suitable for both veterinary medicine and human medicine. This includes, but is not linked to, the following steps. A) Detecting tumors

Etapa 1 A primeira etapa provê um instrumentooncológico diagnóstico em sua forma final que contém umisótopo radioativo que é eficaz para relatar sua presençadentro de um tumor a um detector fora do indivíduo vivo.Step 1 The first step provides a diagnostic diagnostic instrument in its final form that contains a radioactive isotope that is effective for reporting its presence within a tumor to a detector outside the living individual.

Etapa 2. A próxima etapa é para entregar esseinstrumento oncológico diagnóstico dentro do indivíduo -tipicamente por injeção intravenosa.Step 2. The next step is to deliver this diagnostic cancer instrument within the individual - typically by intravenous injection.

Etapa 3. A etapa subseqüente é para aguardar umperíodo de tempo adequado para que o instrumento oncológicoisolados em áreas ácidas de qualquer dos tumores quepuderem estar presentes. Esta etapa pode igualmente incluiraguardar o tempo adicional para excreção através dos rinsda maioria dessa fração da dose de instrumento oncológicoque não foram isolados em áreas ácidas de tumores. Duranteeste período de tempo do indivíduo pode igualmente serfornecido um fluido particular, fluido que contém umdiurético, para aumentar a excreção dessa fração da dose deinstrumento oncológico que não foram isolados em áreasácidas de tumores.Step 3. The subsequent step is to wait for a suitable period of time for the oncological instrument to be isolated in acidic areas of any of the tumors that may be present. This step may also include safeguarding the additional time for excretion through the kidneys of most of that fraction of the cancer instrument dose that have not been isolated in acidic areas of tumors. During this time the individual may also be provided with a particular fluid, a diuretic-containing fluid, to increase the excretion of that fraction of the oncological instrument dose that has not been isolated in acidic areas of tumors.

Etapa 4 A última etapa no processo de deteção éfazer a varredura do indivíduo com equipamento adequadopara detectar a emissão do isótopo radioativo doinstrumento oncológico a fim avaliar se o instrumentooncológico significativo foi isolado em um ou váriostumores. Com equipamento de imagem moderno, tal comoescaneres de raio gama e escaneres PET, tumores devemaparecer como uma mancha de luz radioisotópica evidente nolocal de cada tumor.Na oportunidade em que um ou vários tumores sãodetectados na etapa 4, um prossegue em seguida para tratardos tumores detectados.Step 4 The last step in the detection process is to scan the individual with appropriate equipment to detect the emission of the radioactive isotope from the cancer instrument in order to assess whether the significant cancer instrument has been isolated in one or more tumors. With modern imaging equipment such as gamma scan and PET scan, tumors should appear as a clear spot of radioisotopic light on each tumor. When one or more tumors are detected in step 4, one then proceeds to treat detected tumors. .

b) Tratando de tumores detectadosb) Treating detected tumors

Etapa 5. Para tratar do tumor detectado, um ouStep 5. To treat the detected tumor, one or

vários instrumentos oncológicos terapêuticos foramprovidos. Enquanto este puder ser um único instrumentooncológico que contém um isótopo radioativo de emissãobeta, prefere-se geralmente prover dois ou maisinstrumentos oncológicos, onde um contém um isótoporadioativo que emite a radiação de transferência de energialinear elevada, e outro contém um isótopo radioativo deemissão beta.Several therapeutic cancer instruments have been provided. While this may be a single oncological instrument containing a radioactive isotope of beta emission, it is generally preferred to provide two or more oncological instruments, where one contains an isotope radioactive which emits high energy transfer radiation, and the other contains a beta-emitting radioactive isotope.

Etapa 6. Um ou vários instrumentos oncológicosprovidos são transferidos para dentro do indivíduogeralmente por injeção intravenosa.Step 6. One or more provided oncological instruments are transferred into the individual usually by intravenous injection.

4. Estratégia para Lidar com as Micro-MetástasesQuando um tumor alcança um tamanho substancial(tal como um centímetro ou maior) este começa geralmente areproduzir-se por metástese (metastasize), em que ascélulas de tumor simples ou agregados muito pequenos decélulas de tumor são liberados a partir do tumor original,e aquelas células liberadas podem formar colônias em locaisdistantes no corpo. Estas colônias de células, chamadasmicro-metástases, podem em seguida crescer dentro de novostumores originais. A dificuldade destas apresentada para ométodo terapêutico de instrumento oncológico refere-se aoperíodo de tempo entre a formação das micro-metástases e otempo tomado por tais metástases para crescer até umtamanho (de aproximadamente 1 milímetro de diâmetro)suficiente para gerar suas próprias áreas ácidas, aquelestumores originais sub-milimétricos não podem sertipicamente detectados ou destruídos por instrumentosoncológicos. Assim, enquanto o tumor original que contémáreas ácidas puder ser detectado e extinguido porinstrumentos oncológicos, espera-se que quaisquer micro-metástases originais menores do que aproximadamente 1milímetro de diâmetro sobrevivam a tratamento deinstrumentos oncológicos e sejam conduzidas finalmente a umretorno de sintomas - embora tal retorno de sintomas nãopossa ocorrer por diversos anos após o tratamento inicialde instrumento oncológico.4. Strategy for Coping with Micro Metastases When a tumor reaches a substantial size (such as one centimeter or larger) it usually begins to be metastasized, where single tumor cells or very small aggregates of tumor cells are released from the original tumor, and those released cells can form colonies at distant locations in the body. These cell colonies, called micro-metastases, can then grow into original novel tumors. The difficulty of these presented for the therapeutic method of cancer instrument refers to the time period between the formation of the micro-metastases and the time taken by such metastases to grow to a size (approximately 1 millimeter in diameter) sufficient to generate their own acidic areas. Submillimeter originals cannot typically be detected or destroyed by oncological instruments. Thus, while the original tumor containing acidic areas can be detected and extinguished by cancer instruments, it is expected that any original micro-metastases less than approximately 1 millimeter in diameter will survive treatment of cancer instruments and eventually lead to a return of symptoms - although such a return symptoms may not occur for several years after the initial treatment of the cancer instrument.

Uma estratégia para resolver estes problemas demicro-metástases é definida pela espera de um período detempo após a terapia inicial de instrumento oncológico(etapas 5 e 6 na Seção 3 acima) suficiente para quaisquermicro-metástases, que pudesse estar presente e tenhasobrevido ao tratamento inicial, que cresceram até umtamanho onde elas desenvolvessem as áreas ácidas(tipicamente aproximadamente 1 milímetro de diâmetro). Demodo contrário, aquelas micro-metástases originais nãodevem ser deixadas crescer até o tamanho muito maior(provavelmente por volta de 1 centímetro de diâmetro) ondeelas começam demasiadamente a se reproduzir por metástese.Uma vez que as micro-metástases que puderam escapar doprimeiro tratamento de instrumento oncológico estão nestafaixa adequada de tamanho (grande o suficiente para conteráreas ácidas, mas não tão grande para ter começado a fazera reprodução por metástese), executa outra vez a detecçãode instrumento oncológico e o processo de tratamento(repetição de etapas 1 a 6 na seção 3 acima).A strategy for solving these demicro-metastasis problems is defined as waiting for a long time after initial oncological instrument therapy (steps 5 and 6 in Section 3 above) sufficient for any micro-metastases that might be present and have survived the initial treatment, which grew to a size where they developed acidic areas (typically approximately 1 millimeter in diameter). Conversely, those original micro-metastases should not be allowed to grow to a much larger size (probably around 1 centimeter in diameter) where they too start to reproduce by metastasis. Since the micro-metastases that could escape the first instrument treatment are in this appropriate range of size (large enough to contain acidic areas, but not too large to have started metastatic reproduction), again perform the detection of the cancer instrument and the treatment process (repeat steps 1 through 6 in section 3 above).

Uma complicação na estratégia acima é definidapela exibição de tumores uma ampla faixa de taxa decrescimento, e assim torna-se dificil prever quanto tempolevará para quaisquer das micro-metástases poderem escapardo primeiro tratamento para alcançar um tamanho em quecontivessem regiões ácidas. Conseqüentemente, o curso prudente é definido por repetir as etapas diagnosticas 1 a4 acima nos intervalos apropriados (talvez uma vez por ano)que continuam por uma duração suficiente (talvez 4 a 6anos) para assegurar na prática que a possibilidade de quequaisquer micro-metástases não escapassem da extinção naterapia inicial de instrumento oncológico, a seguir taismicro-metástases cresceram até um tamanho suficiente paragerar regiões ácidas e assim que foram detectadas em um dosprocedimentos diagnósticos de repetição subseqüente(repetições das etapas 1 a 4 acima) . Caso e quando um dosprocedimentos diagnósticos de repetição detecte um ouvários tumores, a seguir o paciente poderia ser tratadooutra vez pelas etapas 5 e 6 como acima. Parece provávelque um tal segundo tratamento possua uma probabilidadeelevada de extinguir completamente quaisquer tumoresoriginis que pudessem ter escapado sob a forma de micro-metástases durante o curso do tratamento de instrumentooncológico inicial - desse modo, o tumor original e todoseu progênie do paciente foram exterminados completamente.5. Tratar de Diminuir pH em Tumores para AumentarEficácia e EspecificidadeA complication of the above strategy is defined by the display of tumors over a wide range of rate of decrease, and thus it is difficult to predict how long it will take for any of the micro-metastases to escape the first treatment to reach a size containing acidic regions. Consequently, the prudent course is defined by repeating diagnostic steps 1 through 4 above at appropriate intervals (perhaps once a year) that continue for a sufficient duration (perhaps 4 to 6 years) to ensure in practice that the possibility of any micro-metastases is not present. escaping extinction at the initial oncological instrument therapy, then such micro-metastases grew to a size sufficient to disrupt acidic regions and as soon as they were detected in one of the subsequent repeat diagnostic procedures (repeats from steps 1 to 4 above). If and when one of the repeat diagnostic procedures detects an ear tumors, then the patient could be treated again by steps 5 and 6 as above. It seems likely that such a second treatment would have a high probability of completely extinguishing any tumorsoriginis that might have escaped in the form of micro-metastases during the course of the initial instrument treatment - thus, the patient's original tumor and progeny were completely exterminated.5 . Treating Decreasing pH in Tumors to Increasing Effectiveness and Specificity

Tanto a eficácia quanto a especificidade de uminstrumento oncológico para áreas ácidas de tumores são umafunção forte do diferencial de pH entre as áreas ácidas dotumor e tecidos normais. Assim, caso um possa seletivamentereduzir o pH em áreas ácidas de tumores mesmo que sejaencontrado na condição natural - sem redução concomitantedo pH em tecidos normais, este terá recursos para a maiorsensibilidade em aplicações diagnosticas e maior eficácia eespecificidade para aplicações terapêuticas de instrumentosoncológicos.Both the efficacy and specificity of a cancer instrument for acidic tumor areas are a strong function of the pH differential between the tumoral acid areas and normal tissues. Thus, if one can selectively lower the pH in acidic areas of tumors even if found in the natural condition - without concomitant pH reduction in normal tissues, it will afford greater sensitivity in diagnostic applications and greater efficacy and specificity for therapeutic instruments applications.

Durante a metade do século passado um número detratamentos foram relatados para alterar o pH em tumores -alguns que provocam o aumento do pH e alguns que provocam adiminuição do pH. No contexto de instrumentos oncológicosdiagnósticos e terapêuticos, isto é, os tratamentos quediminuem seletivamente o pH em tumores, sem uma reduçãoconcomitante no pH em tecidos normais, que são deinteresse. A seguir são três de tais tratamentos que foramrelatados para reduzir seletivamente o pH em tumores.During the middle of the last century a number of treatments have been reported to alter the pH in tumors - some causing pH elevation and some causing pH decrease. In the context of diagnostic and therapeutic oncological instruments, that is, treatments that selectively lower the pH in tumors without a concomitant reduction in pH in normal tissues of interest. Following are three such treatments that have been reported to selectively lower the pH in tumors.

a) Há muito tempo se sabe que a introdução deglicose dentro de animais portadores de tumor atua naredução do pH no espaço intersticial em áreas hipóxicas dostumores, tipicamente por um período de aproximadamente 2 a3 horas, ao ter quase nenhum ou nenhum efeito no pH doespaço intersticial em tecidos normais (Naeslund & Swenson(1953) Acta Obstet. Gyneocol. Scand. 32, 359 - 367). Aentrada adicional de glicose por via oral podesignificativamente estender a duração de tempo enquanto opH em tumores permanece assim reduzido.a) It has long been known that introducing deglucose into tumor-bearing animals acts to decrease pH in the interstitial space in hypoxic areas, typically for a period of approximately 2 to 3 hours, while having little or no effect on interstitial space pH. in normal tissues (Naeslund & Swenson (1953) Acta Obstet. Gyneocol. Scand. 32, 359 - 367). Additional oral glucose entry may significantly extend the duration of time while opH in tumors thus remains reduced.

b) O pH em áreas ácidas de tumores podeigualmente ser adicionalmente reduzido por tratamento com oinibidor mitocondrial, meta-iodobenzilguanidina, outra vezaparentemente sem efeito indevido no pH em tecidos normais(Jahde et. al., (1992) Câncer Research 52, 6209 - 6215)b) The pH in acidic areas of tumors can also be further reduced by treatment with mitochondrial inhibitor, meta-iodobenzylguanidine, again apparently without undue effect on pH in normal tissues (Jahde et. al., (1992) Cancer Research 52, 6209 - 6215 )

Igualmente relatou-se que o pH em áreas ácidas detumores pode ser adicionalmente reduzido por em torno de0,7 unidades de pH por utilização de uma combinação deglicose e de meta-iodobenzilguanidina (Kuin et al., (1994)Câncer Research 54, 3785 - 3792).It has also been reported that the pH in acid-depleting areas can be further reduced by about 0.7 pH units by using a combination of glucose and meta-iodobenzylguanidine (Kuin et al., (1994) Cancer Research 54, 3785 - 3792).

c) Ainda adicionalmente, o pH em áreas ácidas detumores pode ser adicionalmente reduzido por drogasvasodilatadoras que são usadas rotineiramente para tratarpessoas com a hipertensão (Adachi and Tannock (1999)Oncology Research 11, 179 - 185) . Tais drogas sãoaparentemente eficazes porque a vasculatura anômala detumores geralmente carece de células de músculovasoconstrictoras e suas fibras de nervo. Conseqüentemente,quando é administrada uma droga vasodilatadora a umindivíduo, a resistência ao fluxo sangüíneo é inalterada emtumores, mas diminui em tecidos normais. Estes efeitosdiferenciais do resultado de vasodilatador em um fluxosangüíneo significativamente maior através de tecidosnormais e uma redução concomitante em fluxo sangüíneoatravés do tumor. Por sua vez, este fluxo sangüíneoreduzido através do tumor reduz provavelmente oesmorecimento do ácido lático produzido por células detumor em áreas hipóxicas do tumor - tendo por resultado agota mediada vasodilatora observada no pH em áreas ácidasdo tumor.c) Still further, the pH in acid-depleting areas may be further reduced by vasodilatory drugs that are routinely used to treat people with hypertension (Adachi and Tannock (1999) Oncology Research 11, 179 - 185). Such drugs are apparently effective because anomalous vasculature detumors often lack muscle-constricting cells and their nerve fibers. Consequently, when a vasodilator drug is administered to an individual, resistance to blood flow is unchanged in tumors but decreases in normal tissues. These different effects of vasodilator result in significantly greater blood flow through normal tissues and a concomitant reduction in blood flow through the tumor. In turn, this reduced blood flow through the tumor probably reduces the fading of lactic acid produced by tumor cells in hypoxic areas of the tumor - resulting in a vasodilator mediated pH observed in acidic areas of the tumor.

Tais tratamentos, mas preferivelmente umacombinação de dois ou mais de tais tratamentos reduziradicionalmente o pH em áreas ácidas de tumores deveaumentar o isolamento de instrumento oncológico nas áreasagora mais ácidas do tumor, assim como conduz a um aumentonas áreas do tumor que são suficientemente ácidas parainstrumento oncológico isolado. Ambos esses efeitosserviram para aumentar a eficácia e a especificidade doinstrumento oncológico.Such treatments, but preferably a combination of two or more such treatments further reducing the pH in acidic tumor areas should increase the isolation of cancer instrument in the most acidic tumor areas now, as well as lead to an increase in tumor areas that are sufficiently acidic to isolated cancer instrument. . Both of these effects served to increase the effectiveness and specificity of the cancer instrument.

Fazer o tumor mais ácido igualmente deixar quealguém utilize um instrumento oncológico com os seletoresde pH que possuem um pKa mais baixo - que pode resultar emum aumento significativo na especificidade dos instrumentosoncológicos.Making the tumor more acidic also leaves anyone using a cancer instrument with pH selectors that have a lower pKa - which can result in a significant increase in the specificity of the cancer instruments.

6. Utilizar Múltiplos Instrumentos Oncológicosque variam em pKa para Aumentar a Eficácia e aEspecificidade6. Use Multiple Oncological Instruments that vary in pKa to Increase Effectiveness and Specificity

As medidas experimentais relatadas da acidez emtumores mostraram um gradiente de pH que varia deaproximadamente 7,0 próximo de vasos capilares de tumor ediminuição com aumento de distância de vasos capilares detumor, com valores tão baixos quanto aproximadamente 6,0que estão sendo relatados para áreas mais distantes devasos capilares de tumor. Para tumores possuindo uma amplafaixa de valores de pH ocorre o potencial em que osinstrumentos oncológicos terapêuticos com demasiadaelevação de um pKa podem de modo rápido inserir células àsáreas moderadamente ácidas próximas a vasos capilares detumor para levar este instrumento oncológico inadequado apermanecer alcançando as áreas mais de pH mais baixo dotumor o mais distante dos vasos capilares.Reported experimental measurements of acidity in tumors have shown a pH gradient ranging from approximately 7.0 close to tumor capillaries and decreasing distance from tumor capillaries, with values as low as approximately 6.0 that are being reported for more distant areas. tumorous capillary tumors. For tumors having a wide range of pH values there is the potential that therapeutic cancer instruments with too much pKa elevation can rapidly insert cells in moderately acidic areas near the tumor capillaries to bring this inadequate cancer instrument to reach the more pH areas. low dotumor farthest from the capillaries.

Alternativamente, instrumentos oncológicos terapêuticos comdemasiado ponto baixo de um pKa podem estar demasiadamentemal isolados em áreas moderadamente ácidas mais próximas devasos capilares no tumor, conduzindo desse modo aotratamento inadequado de tais áreas. Uma estratégia paralidar com uma ampla faixa de pH dentro de um tumor édefinida por utilizar uma combinação de dois ou maisinstrumentos oncológicos, onde um instrumento oncológicocom um pKa mais elevado é potencialmente eficaz em regiõesde pH mais elevado do tumor mais próximo de vasoscapilares, e onde outro instrumento oncológico com um pKamais baixo é potencialmente eficaz em regiões de pH maisbaixo do tumor que estão mais distantes de vasos capilares.0 argumento para utilização de tal combinação deinstrumentos oncológicos é definida pelo instrumentooncológico com o pKa mais elevado podendo ser mais isoladoem áreas próximas de vasos capilares - deixando poucadisponibilidade para alcançar áreas de pH mais baixo maisdistantes de vasos capilares. De outro modo, o instrumentooncológico com o pKa mais baixo deve estar mal isolado emáreas de pH mais elevado próximo de vasos capilares e assimque permanece disponível para difunsão dentro de áreas depH mais baixo mais próximos de vasos capilares onde estespodem ser então eficazmente isolados. Assim, juntos talcomo uma combinação de instrumentos oncológicos de pKaelevado e pKa baixo deve ser melhor alcançada a extinçãocompleta do tumor.Alternatively, therapeutic oncological instruments with too low a pKa may be too isolated in moderately acidic areas closer to the tumor's hair capillaries, thereby leading to inadequate treatment of such areas. A strategy to validate a wide pH range within a tumor is defined by using a combination of two or more cancer instruments, where a cancer instrument with a higher pKa is potentially effective in regions of higher tumor pH closer to the vascapillaries, and where another A low pKama cancer instrument is potentially effective in lower pH regions of the tumor that are farther from the capillary vessels. The argument for using such a combination of cancer instruments is defined by the higher pKa cancer instrument and may be more isolated in areas close to vessels. capillaries - leaving little available to reach lower pH areas further away from capillaries. Otherwise, the lower pKa instrument should be poorly isolated in areas of higher pH near capillary vessels and thus remain available for diffusion within lower depH areas closer to capillaries where they can then be effectively isolated. Thus, together, such as a combination of high and low pK oncological instruments, the complete tumor extinction should be better achieved.

7. Tratar para Aumentar pH na Urina para ProtegerRins de Dano7. Treat to Increase Urine pH to Protect Kidney Damage

Uma das funções dos rins é manter o pH no corpo amuito próximo a 7,4. Para executar esta função os rinspodem excretar a urina variando de moderadamente básica arazoavelmente ácida. Neste processo uma substância éfiltrada a partir do sangue no glomérulo do rim, depois doqual essa substância (dissolvida na urina) passa através dodueto proximal onde os componentes críticos excretados noglomérulo reabsorvidos por células que alinham o duetoproximal. Caso a urina esteja ácida neste momento então uminstrumento oncológico neste ambiente ácido possui opotencial de ligação e inserção das células que alinham osduetos proximais dos rins, mais do que o instrumentooncológico insere células de tumor a partir de um ambienteextracelular ácido. Descrito diferentemente, caso a urinaexcretada esteja suficientemente ácida o instrumentooncológico se tranferirá da sua forma lipofilica nãoiônica. Caso esse seletor a uma forma lipofilica ocorra emuma região onde a urina esteja em contato direto commembranas de célula, tal como é no caso para as células quealinham os dutos proximais dos rins, a seguir o instrumentooncológico pode inserir tais células. No caso de uminstrumento oncológico diagnóstico esta entrada doinstrumento oncológico dentro das células que alinham osdutos proximais podem conduzir ao sinal evidente que emanados rins, que poderia obscurecer um tumor próximo ou nosrins. No caso de um instrumento oncológico terapêutico estaentrada de instrumento oncológico nas células que alinhamos dutos proximais pode conduzir a destruição das células que alinham os dutos proximais - eficazmente tornando osrins não funcionais.One of the functions of the kidneys is to keep the pH in the body very close to 7.4. To perform this function the kidneys can excrete urine ranging from moderately basic to reasonably acidic. In this process a substance is filtered from the blood into the kidney glomerulus, after which that substance (dissolved in the urine) passes through the proximal ductum where the critical components excreted in the glomerulus are reabsorbed by cells that line the duetoproximal. If the urine is acidic at this time then an oncological instrument in this acidic environment has the potential for binding and insertion of the cells that line the proximal kidneys, rather than the cancer instrument inserts tumor cells from an acid extracellular environment. Described differently, if the excreted urine is sufficiently acidic the oncological instrument will transfer from its nonionic lipophilic form. If this selector to a lipophilic form occurs in a region where the urine is in direct contact with cell membranes, as is the case for cells that line the proximal kidney ducts, then the instrument can insert such cells. In the case of a diagnostic cancer instrument this entry of the cancer instrument into the cells that line the proximal ducts may lead to the obvious signal that emanated kidneys, which could obscure a nearby tumor or kidneys. In the case of a therapeutic oncologic instrument being an oncological instrument entry into the cells that line the proximal ducts can lead to the destruction of the cells that line the proximal ducts - effectively rendering the bones nonfunctional.

Felizmente, há métodos bem-conhecidos nas áreasmédicas para aumentar o pH da urina de um sujeito por temposuficiente para efetuar diagnóstico ou terapia cominstrumentos oncológicos. Através da utilização de umadroga adequada para manter a urina a um pH ligeiramentebásico durante o período quando a maior parte doinstrumento oncológico não está isolado está sendoexcretada pelos rins, esse instrumento oncológico excretadona urina permanecerá em sua forma hidrófila aniônica e serápassada com segurança do corpo para urina. Uma substânciasegura e eficaz para tornar a urina básica é a drogainibidora de anidrase carbônica, Acetazolamida. Assim, umcurso prudente em qualquer diagnóstico ou tratamento cominstrumentos oncológicos é de aproximadamente uma a duashoras antes de transferir o instrumento oncológico dentrodo indivíduo, trata primeiramente o indivíduo com estadroga, ou a outra substância eficaz para aumentar e mantero pH da urina em um pH acima de aproximadamente 7,4.Fortunately, there are well-known methods in the medical field for raising the urine pH of a subject long enough to make diagnosis or therapy with cancer instruments. By using an appropriate drug to maintain urine at slightly basic pH during the period when most of the cancer instrument is not isolated is being excreted by the kidneys, this urine excreted cancer instrument will remain in its anionic hydrophilic form and be safely passed from the body to urine. . A safe and effective substance to make urine basic is the carbonic anhydrase drug inhibitor, Acetazolamide. Thus, a prudent course in any diagnosis or treatment with cancer instruments is approximately one to two hours before transferring the cancer instrument to the individual, first treating the individual with stadroga, or the other effective substance to increase and maintain urine pH at a pH above approximately 7.4.

8. Monitorar e Lavar Bexiga para Aumentar aSegurança8. Monitor and Wash Bladder to Increase Safety

Por causa do dano potencial aos rins porinstrumentos oncológicos terapêuticos caso os rins estejamexcretando urina ácida, deve ser igualmente desejávelmonitorar continuamente o pH da urina que entra na bexigapela utilização de uma microssonda de pH na extremidade deum catéter. O período de tempo preferido para talmonitoramento é imediatamente antes da injeção doinstrumento oncológico até que tal momento que a maioriados instrumentos oncológicos não estão isolados em áreasácidas de tumores sejam excretados pelos rins (tipicamenteaproximadamente 3 a 6 horas). Tal monitoramento permitirá aintervenção de emergência (tal como a injecção de uma doseadicional de Acetazolamida) na oportunidade em que o pH daurina recentemente excretada começa a cair abaixo deaproximadamente de pH 7,4.Because of the potential damage to the kidneys by therapeutic cancer instruments if the kidneys are excreting acidic urine, it should also be desirable to continuously monitor the pH of urine entering the bladder by using a pH probe at the end of a catheter. The preferred time period for such monitoring is immediately prior to injection of the cancer instrument until such time that most cancer instruments are not isolated in acidic areas of tumors are excreted by the kidneys (typically approximately 3 to 6 hours). Such monitoring will allow emergency intervention (such as injection of an additional Acetazolamide dose) at the time when the newly excreted daurine pH begins to fall below approximately pH 7.4.

Durante o curso de algumas horas da dose injetadade um instrumento oncológico será excretada pelos rins eserá armazenada na bexiga do indivíduo até esvaziar pelaliberação de urina. Para o exemplo de uma aplicaçãodiagnostica de instrumento oncológico, este acúmulo deinstrumento oncológico radioativo na bexiga pode obscurecera presença de tumores na grande proximidade da bexiga. Parao exemplo de um instrumento oncológico terapêutico oacúmulo de instrumento oncológico radioativo na bexiga dopaciente tem o potencial de danificar a bexiga. Caso oacúmulo de instrumento oncológico radioativo na bexigaprovar ser um problema significativo, pode substancialmenteser reduzido por utilização de um cateter de afluência /drenagem para irrigar a bexiga a partir do momento que oinstrumento oncológico é injetado até tal momento que amaior parte da dose injetada estiver liberada do corpo dopaciente.A irrigação da bexiga durante o período de tempo,logo que a maior parte da dose de instrumento oncológicoestá sendo excretada pelos rins convém como uma finalidadeadicional, que sendo a solução efetuada na bexiga podepassar dentro de um recipiente de armazenamento impedidoonde esta possa ficar contida até que o isótopo radioativotenha se decomposto a um nível seguro (tipicamente 10 meiasvidas do isótopo radioativo) . Isto sere para assegurar asegurança dos profissionais da área médica que atendem oindivíduo, evita amplamente a contaminação por negligênciacom relação aos lavabos e as outras áreas por instrumentooncológico radioativo eliminado pelo indivíduo.During the course of a few hours of the injected dose an oncological instrument will be excreted through the kidneys and stored in the bladder until the urine is cleared. For the example of a diagnostic application of a cancer instrument, this accumulation of radioactive cancer instrument in the bladder may obscure the presence of tumors in close proximity to the bladder. For example of a therapeutic cancer instrument the accumulation of radioactive cancer instrument in the patient's bladder has the potential to damage the bladder. If the accumulation of a radioactive bladder cancer instrument proves to be a significant problem, it can be substantially reduced by using a surging / drainage catheter to irrigate the bladder from the time the oncological instrument is injected until such time as most of the injected dose is released from the bladder. The irrigation of the bladder over the period of time as soon as most of the dose of cancer instrument is being excreted by the kidneys is appropriate as an additional purpose, so that the solution made in the bladder may pass into a storage container where it may be until the radioactive isotope has decomposed to a safe level (typically 10 half-lives of the radioactive isotope). This serves to ensure the safety of medical professionals who serve the individual, largely avoids contamination by negligence with respect to the lavatory and other areas by radioactive chronological instrument eliminated by the individual.

EXEMPLOS:EXAMPLES:

Exemplo 1. Efeito da lipofilicidade no pH de transiçãoentre formas iônica e não-iônicaExample 1. Effect of lipophilicity on transition pH between ionic and nonionic forms

Os sais de sódio do ácido propiônico (um ácidocarboxílico hidrofílico) e do ácido octanóico (um ácidocarboxílico lipofílico) em uma concentração de 33 miliMolarem água foi titulado com HCl 5 Μ. O ponto médio datransição entre sal e ácido (valor do pKa) foi encontradopara ser 4,83 previsto para ácido propiônico, porémsurpreendentemente elevados 5,5 para o ácido octanóico. Aprimeira derivada da curva de titulação foi simétrica parao ácido propiônico, porém altamente assimétrico para oácido octanóico. Além, gotas do ácido octanóico oleação dasolução durante o curso da titulação do octanóico.The sodium salts of propionic acid (a hydrophilic acid carboxylic acid) and octanic acid (a lipophilic acid carboxylic acid) at a concentration of 33 milliMolar in water were titrated with 5 H HCl. The midpoint between salt and acid (pKa value) was found to be 4.83 predicted for propionic acid, but surprisingly high 5.5 for octanoic acid. The first derivative of the titration curve was symmetrical for propionic acid, but highly asymmetric for octanoic acid. In addition, drops of octanoic acid oleation of the solution during the course of octanoic titration.

Ao contrário, quando os sais destes mesmos doisácidos foram titulados em meio semi-aquoso: metanol/ água,1:1 por volume, seus pontos médios de transição foramvistos para serem virtualmente idênticos, e a primeiraderivada de suas curvas de titulação foi agora simétricapara ambos. Finalmente, na titulação em meio semi-aquoso,metanol/ água, nenhum ácido octanóico oleação da solução.In contrast, when salts of these same two acids were titrated in a semi-aqueous medium: methanol / water, 1: 1 by volume, their transition midpoints were seen to be virtually identical, and the first derivative of their titration curves was now symmetrical for both. . Finally, on titration in semi-aqueous medium, methanol / water, no octanoic acid oleation of the solution.

Estes resultados sugerem que o ponto médiosurpreendentemente elevado na titulação visto para ácidooctanóico em solução aquosa foi devido simplesmente aosefeitos de solubilidade ilustrados nas Figuras 3 e 4. Osresultados mostram ainda que realizando as titulações emsolução semi-aquosa, metanol/ água, 1:1 por volume, evita-se estes efeitos de solubilidade nas curvas de titulação.Exemplo 2. Comparação de pontes de H ácida especifica e nãoácido especifica no pH de transição entre formas iônica enão-iônicaThese results suggest that the surprisingly high mean point in titration seen for octanoic acid in aqueous solution was simply due to the solubility effects illustrated in Figures 3 and 4. The results further show that performing titrations in semi-aqueous, methanol / water, 1: 1 by volume. , these solubility effects on the titration curves are avoided.Example 2. Comparison of specific acidic and nonacidic acid H bridges at transition pH between ionic and nonionic forms

Trinta soluções miliMolar de sais de sódio doscompostos mostrados na Figura 6a (projetado para formarponte de H interna ácido especifica) e 6b (projetado paraformar ponte de H não ácido especifica) titulado com 5 MHCl na solução aquosa. A primeira derivada da curva detitulação para o composto na Figura 6b foi simétrica emostrava um valor esperado de pKa de 4,82 (típico paraácidos carboxílicos simples), e não havia nenhum materialinsolúvel aparente gerado durante a titulação. Em nítidocontraste, a primeira derivada da curva de titulação para ocomposto na Figura 6a foi altamente inclinada e mostrou ummínimo do valor surpreendentemente elevado de pH 5,8, com oponto médio aproximado de titulação no pH 5,6. Maisadiante, havia precipitado maciço formado a cada adição deHCl, começando quando o pH desceu abaixo de 5,8.Estas diferenças dramáticas em propriedades detitulação entre compostos de estrutura quase idênticasustenta a conclusão que a estrutura na Figura 6a estáformando uma ponte de H interna ácido especifica prevista,e que ponte de H está atuando para aumentar o pH detransição entre as formas iônica e não-iônica.Inversamente, enquanto a estrutura na Figura 6b pode estarformando pontes de H internas, nesse caso então porqueponte de H pode formar ou com a forma de sal carboxilato oua forma ácido carboxilico, tal ponte de H não favorecemsignificativamente a forma não-iônica sobre a forma iônicae assim não alteram significativamente o pH de transiçãoentre as duas formas, relativo' ao que se encontraria paraum ácido carboxilico simples, tal como ácido propiônico.Exemplo 3. Efeito da baixa liberdade conformacional daponte de H no pH de transição entre formas iônica e não-iônicaThirty milliMolar solutions of sodium salts of the compounds shown in Figure 6a (designed to form specific acid internal H bridge) and 6b (designed to form specific non-acid H bridge) titrated with 5 MHCl in the aqueous solution. The first derivative of the titration curve for the compound in Figure 6b was symmetrical showing an expected pKa value of 4.82 (typical for simple carboxylic acids), and there was no apparent insoluble material generated during titration. In sharp contrast, the first derivative of the titration curve for the compound in Figure 6a was highly sloped and showed a surprisingly high minimum of pH 5.8, with approximate mean titration point at pH 5.6. Further, massive precipitate had formed with each addition of HCl, beginning when the pH dropped below 5.8. These dramatic differences in titration properties between nearly identical structure compounds support the conclusion that the structure in Figure 6a is forming a specific acid internal H bridge. H bridge is acting to increase the pH of the transition between the ionic and nonionic forms. Conversely, while the structure in Figure 6b may be forming internal H bridges, in this case then because H may form or with the shape. of the carboxylate salt or the carboxylic acid form, such a H-bridge does not significantly favor the nonionic form over the ionic form and thus does not significantly change the transition pH between the two forms relative to what would be for a simple carboxylic acid such as propionic acid. .Example 3. Effect of low conformational freedom of H point on the transition pH between forms ionic and nonionic

Titulação em solução aquosa da estrutura aciclicada Figura 7b mostrou um valor esperado do pH de transiçãode 4,95 (tipico de ácidos carboxilicos simples), semprecipitação da forma ácido. Em contraste, titulação deestrutura de anel de 5- elementos da Figura 7a mostrou umvalor inesperadamente elevado de 5,6 para o pH de transiçãoentre formas aniônica e não-iônica. Titulação dessaestrutura de anel também foi acompanhada de precipitaçãomaciça quando o pH desceu abaixo de aproximadamente 5,8, ea forma da curva de titulação era altamente assimétrica.Aqueous titration of the acyclicized structure Figure 7b showed an expected transition pH value of 4.95 (typical of simple carboxylic acids) without acid precipitation. In contrast, the 5-element ring structure titration of Figure 7a showed an unexpectedly high value of 5.6 for the transition pH between anionic and nonionic forms. Titration of this ring structure was also accompanied by massive precipitation when the pH dropped below approximately 5.8, and the shape of the titration curve was highly asymmetric.

Entretanto, quando estes dois compostos foram emvez de titulados em meio semi-aquoso, metanol/ água, 1:1por volume, não havia nenhum sinal de insolubilidade e osesboços das curvas de titulação do primeiro derivado foramagora simétricos. Para o composto aciclico mostrado naFigura 7b o pH no ponto médio de titulação foi 5,8,enquanto o pH no ponto médio de titulação foisubstancialmente mais alto 6,45 para a estrutura de anel naFigura 7a.However, when these two compounds were instead titrated in semi-aqueous medium, methanol / water, 1: 1 by volume, there was no sign of insolubility and the outlines of the titration curves of the first symmetrical outmagora derivative. For the acyclic compound shown in Figure 7b the pH at the midpoint was 5.8, while the pH at the midpoint was substantially higher 6.45 for the ring structure at Figure 7a.

Assim, mesmo na ausência de inclinação da curvade titulação devido à precipitação da forma ácidalipofilica, no experimento de titulação semi-aquosa se vêum substancial aumento de 0,65 unidade de pH no ponto médioda curva de titulação para o composto cíclico na Figura 7a.A explanação mais razoável para isso parece ser que nasolução semi-aquosa uma ponte de H interna ácida específicaé formada apenas no caso de estrutura cíclica de anel, eessa ligação de H está guiando o equilíbrio em favor daforma ácido.Thus, even in the absence of slope of the titration curve due to precipitation of the acid-lyophilic form, in the semi-aqueous titration experiment a substantial increase of 0.65 pH unit in the midpoint of the titration curve for the cyclic compound is seen in Figure 7a.A The most reasonable explanation for this seems to be that in the semi-aqueous solution a specific acidic internal H-bridge is formed only in the case of cyclic ring structure, and this H-bond is guiding the equilibrium in favor of the acid form.

Exemplo 4. Importância do isolamento da carboxila deefeitos de remoção de elétron grupos ligantesExample 4. Importance of Carboxyl Isolation of Electron Linker Removal Effects

Modelagem molecular da estrutura 8b sugere queuma ponte de H interna deva ser fortemente favorecida pelageometria quase perfeita da dita ponte de H e a liberdadeconformacional muito limitada entre a fração doadora deponte de H e a aceitadora de ponte de H. Apesar destesfatores favoráveis à formação de uma ponte de H internaácido específica, quando o sal da estrutura na Figura 8bfoi preparado e titulado com HCl em solução aquosa, a curvade titulação indicou um valor do pKa abaixo de 3,0.Conclui-se a partir deste resultado que osefeitos indutivos de amida, onde os efeitos ditos devem serprontamente propagados através da intervenção da ligaçãodupla, causam provavelmente uma grande redução no pKa dacarboxila, com esses efeitos indutivos negativos podemsuperar qualquer efeito positivo em uma ponte de H internaácido especifica que poderia elevar o pKa da carboxila.Exemplo 5. Vantagem de impedir parcialmente o local daponte de H do solvente aquosoMolecular modeling of structure 8b suggests that an internal H-bridge should be strongly favored by the near-perfect phageometry of said H-bridge and the very limited conformational freedom between the H-bridge donor fraction and the H-bridge acceptor. Despite these favorable factors for the formation of a H-bridge. specific acid H bridge, when the salt of the structure in Figure 8b was prepared and titrated with HCl in aqueous solution, the titration curve indicated a pKa value below 3.0. It is concluded from this result that the amide inductive effects, where said effects must be readily propagated through double bond intervention, are likely to cause a large reduction in pKa dacarboxyl, with these negative inductive effects can outweigh any positive effect on a specific acidic H-bridge that could elevate carboxyl pKa.Example 5. Advantage partially prevent the H-point location of the aqueous solvent

Os dois compostos na Figura 9 foram preparados eentão titulados em solvente semi-aquoso, metanol/ água, 1:1por volume. Este solvente semi-aquoso foi utilizado nestastitulações a fim de impedir que os efeitos deinsolubilidade impactem os resultados de titulação. Nestesexperimentos a primeira derivada dos esboços de titulaçãofoi simétrica e não havia nenhum sinal visível deprecipitação. 'Assim, o objetivo de evitar efeitos deinsolubilidade foi satisfeito.The two compounds in Figure 9 were prepared and then titrated in semi-aqueous solvent methanol / water 1: 1 by volume. This semi-aqueous solvent was used in these titrations to prevent insolubility effects from impacting titration results. In these experiments the first derivative of the titling sketches was symmetrical and there was no visible sign of precipitation. 'Thus, the goal of avoiding insolubility effects has been met.

O que foi encontrado é que a estrutura (a) daFigura 9 mostrou um ponto médio para a curva de titulaçãoem um pH de 5,6, enquanto estrutura (b) da Figura 9 mostrouum ponto médio significativamente mais elevado para atitulação em pH 6,14.What was found is that structure (a) of Figure 9 showed a mean point for the titration curve at pH 5.6, while structure (b) of Figure 9 showed a significantly higher mean point for titration at pH 6.14. .

Outra vez, a explanação provável para o valor depH de transição significativamente mais elevado paraestrutura (b) nestas titulações é que nesta solução semi-aquosa a estrutura (b) está formando uma ponte de H internaácido específica que está atuando para alterar o equilíbrioem favor da forma ácido, enquanto a estrutura intimamenterelacionada (a) não forma tal ponte de H interna ácidoespecifica. Parece provavelmente que o impedimento moderadono local da ponte de H na estrutura (b) é o fator o qualfavorece a formação da ponte de H na estrutura (b),enquanto a falta de tal impedimento no local da ponte de Hna estrutura (a) é provavelmente responsável pela ausênciaaparente de uma ponte de H interna na estrutura (a).Exemplo 6. Preparação e titulação de duas estruturas deseletores de pH projetadas para formar uma ponte de Hinterna ácido-especifica de barreira baixaAgain, the likely explanation for the significantly higher transition depH value for structure (b) in these titrations is that in this semi-aqueous solution structure (b) is forming a specific acidic H-bridge that is acting to alter equilibrium in favor of forms acid, while the closely related structure (a) does not form such an acid-specific internal H bridge. It seems likely that the moderate impediment at the H-bridge site in structure (b) is the factor that favors the formation of the H-bridge at structure (b), while the lack of such an impediment at the H-bridge site in structure (a) is probably responsible for the apparent absence of an internal H-bridge in structure (a). Example 6. Preparation and titration of two pH-depleting structures designed to form a low-barrier acid-specific Hinternal bridge.

O éster metilico do ácido isonipocótico foi porredução alquilado com 3-pentanona e então a amina terciáriaresultante convertida ao N-óxido com meta-clorõbenzoilperóxido. Finalmente, o éster foi dividido comhidróxido de sódio aquoso para dar estrutura iii na Figura10b. Este produto, em sua forma de carboxilato de sódio,foi então titulado em água. A primeira derivada de seuesboço de titulação mostra dois mínimos, um em pH 3,8 (oqual é aproximadamente aquele esperado para a porção N-óxido) , e um outro mínimo em pH 6,0, o qual ésubstancialmente mais elevado que seria esperado para aporção N-óxido ou a porção ácido carboxílico. Entretanto, àluz dos resultados nos exemplos anteriores neste contexto,a explanação mais provável é que este valor de pKa 6,0 édevido a uma ponte de H interna de barreira baixa formadaentre o doador de ponte de H carboxila e o aceitador deponte de H N-óxido, e que ponte de H interna atua paraguiar o equilíbrio para a forma ácido - i.e., elevar o pKa.O derivado eis (3-amino-l-ácido) do ácidocanfórico foi por redução alquilada com excesso deacetaldeido e produto amina terciária resultante convertidaao N-óxido com meta-clorobenzoilperóxido para dar aestrutura na Figura 10b. Este produto, em sua forma decarboxilato de sódio, foi então titulado em água. Aprimeira derivada de seu esboço de titulação mostra doismínimos, um em pH 4,2 (o qual é aproximadamente aqueleesperado para o grupamento N-óxido), e um outro mínimo empH 6,5, o qual é substancialmente mais elevado que seriaesperado para a porção N-óxido ou a porção ácidocarboxílico. Outra vez à luz dos resultados a partir deexemplos anteriores neste contexto, a explanação maisprovável para este valor excepcionalmente elevado de pKa de6,5 é que uma ponte de H interna de barreira baixa está seformando entre o doador de ponte de H carboxila e oaceitador de ponte de H N-óxido, e que ponte de H internaatua fortemente para guiar o equilíbrio para a forma ácido,elevando desse modo o valor de pKa.The isonipocotic acid methyl ester was reduced alkylated with 3-pentanone and then the resulting tertiary amine converted to N-oxide with meta-chlorobenzoylperoxide. Finally, the ester was partitioned with aqueous sodium hydroxide to give structure iii in Figure 10b. This product, in its sodium carboxylate form, was then titrated in water. The first derivative of its titration sketch shows two minima, one at pH 3.8 (which is approximately that expected for the N-oxide moiety), and another minimum at pH 6.0, which is substantially higher than would be expected for the N-oxide moiety. N-oxide or the carboxylic acid moiety. However, in light of the results in the previous examples in this context, the most likely explanation is that this pKa 6.0 value is due to an internal low-barrier H-bridge formed between the carboxyl-H-bridge donor and the H-N-deponder acceptor. oxide, and which internal H-bridge acts to balance the equilibrium to the acid form - ie, raise the pKa. The useful (3-amino-1-acid) derivative of the camphoric acid was by reduction of excess alkylated deacetaldehyde and resulting tertiary amine converted product. N-oxide with meta-chlorobenzoylperoxide to give the structure in Figure 10b. This product, in its sodium decarboxylate form, was then titrated in water. The first derived from his titration sketch shows two minima, one at pH 4.2 (which is approximately that expected for the N-oxide group), and another minimum empH 6.5, which is substantially higher than would be expected for the portion. N-oxide or the carboxylic acid moiety. Again in light of the results from previous examples in this context, the most likely explanation for this exceptionally high pKa value of 6.5 is that a low barrier inner H bridge is forming between the carboxyl H bridge donor and the bridge acceptor. H-N-oxide, and which H-bridge acts strongly to guide equilibrium to the acid form, thereby raising the pKa value.

É notável que o derivado acima do ácidoisonipocótico ligado internamente a H tem um valorapreciavelmente mais baixo de pKa (6,0) que o derivado umtanto similar do ácido canfórico ligado internamente a H -apesar da porção doadora de ponte de H e a porçãoaceitadora de ponte de H serem virtualmente idênticos emambas as estruturas. A explanação mais provável para estadiferença significativa entre valores de pKa é que aconformação de mais baixa energia para anéis alifáticos de6 elementos, tal como a estrutura do isonipocótico acima, étipicamente a conformação em cadeira e geralmente leva algocomo 5 Kcal para converter essa conformação em cadeira paraa conformação mais estável seguinte, a forma de barcotorcido. Porque a modelagem molecular do invertor mostrouque somente a conformação de barco torcido do derivadoisonipocótico pode formar a ponte de H interna ácidaespecifica, é provável que a força dessa ponte de H sejaatenuada pelo custo de energia de conversão da conformaçãoem cadeira para a de barco torcido.It is noteworthy that the above derivative of internally linked H-isotropic acid has a considerably lower value of pKa (6.0) than the similar derivative of H-bound camphoric acid despite the H-bridging moiety and the bridging-accepting moiety. H are virtually identical in both structures. The most likely explanation for a significant difference between pKa values is that the lower energy conformation for 6-element aliphatic rings, such as the isonipocotic structure above, is typically the conformation in chair and usually takes as 5 Kcal to convert this conformation into chair for following more stable conformation, the form of barcotchloride. Because the molecular modeling of the inverter has shown that only the twisted boat conformation of the isipocytic derivative can form the specific acidic inner H bridge, it is likely that the strength of this H bridge will be reduced by the energy cost of converting the chair-to-twisted boat conformation.

Ao contrário, o anel alifático de 5- elementos doderivado canfórico pode prontamente e com baixo custo deenergia se alterar entre diferentes dobras de conformações,e assim há pequeno custo de energia para adotar aconformação apropriada para formar a ponte de H internaácido especifica. Como conseqüência, essencialmente aenergia completa dessa ponte de H está disponível parafavorecer a forma ácida sobre a forma de sal - portantoelevando o pKa para o valor excepcionalmente elevado de6,5.In contrast, the camphor-doped 5-membered aliphatic ring can readily and cost-effectively change between different shaping folds, and thus there is little energy cost to adopt the appropriate conformation to form the specific acidic H-bridge. As a consequence, essentially the complete energy of this H bridge is available to favor the acid form over the salt form - thus raising pKa to the exceptionally high value of 6.5.

O significado anterior é que demonstra que aspropriedades estruturais sútis podem ser exploradas paraajustar bastante precisamente o valor de pKa de um seletorde pH a fim de alcançar um equilíbrio desejável entreeficácia e especificidade, a importância da qual éilustrada em Figura 12.The above meaning is that it demonstrates that subtle structural properties can be exploited to quite precisely adjust the pKa value of a pH selector to achieve a desirable balance of efficacy and specificity, the importance of which is illustrated in Figure 12.

Exemplo 7. Procedimentos de titulação para estudarestruturas de seletor de pHExample 7. Titration Procedures for Studying pH Selector Structures

a) Titulações aquosasEstruturas tipicamente novas que podem serapropriadas como componentes avançados de seletor de pH sãoavaliados primeiramente por seu valor de pT, isto é, ovalor de pH no ponto médio de sua transição entre formasaniônica e não-iônica. Isto requer preparar a forma de salde sódio da estrutura e dissolvê-lo em uma concentração demiliMolar em 50 mL de 0,15 Molar NaCl (utilizado paraminimizar o conteúdo do ácido carbônico). Uma pequena barramagnética de agitação é adicionada e o pH da solução éajustado a aproximadamente 9 com uma pequena quantidade deNaOH 1 M. Ao agitar, frações de 5 microlitros de HCl 1 Msão adicionadas e o pH é gravado 1 minuto após a adição decada fração de HCl. Se a precipitação ou oleação do seletorde pH não ocorrerem durante a titulação, um esboço de pHversus volume de HCl adicionado proporciona a curvaconvencional de titulação. Entretanto, uma apresentaçãomuito mais útil dos resultados de titulação, a qual permiteuma medida bastante precisa do valor de pKa, é obtida paradelinear a primeira derivada desta curva de titulação. Istorequer esboçar no eixo X os valores para: (pHn + pHn+1)/ 2,e esboçar no eixo Y os valores para: (pHn - pHn+1).a) Aqueous titrationsTypically new structures that may be appropriated as advanced pH selector components are primarily evaluated for their pT value, ie, the pH value at the midpoint of their transition between ionic and nonionic forms. This requires preparing the sodium salt form of the structure and dissolving it in a demiliMolar concentration in 50 mL of 0.15 Molar NaCl (used to minimize carbonic acid content). A small stirring bar is added and the pH of the solution is adjusted to approximately 9 with a small amount of 1 M NaOH. When stirring, 5 microliters of 1 M HCl are added and the pH is recorded 1 minute after the addition of each HCl fraction. . If precipitation or oleation of the pH selector does not occur during titration, a pH sketch versus the volume of added HCl provides the conventional titration curve. However, a much more useful presentation of the titration results, which allows a very accurate measurement of the pKa value, is obtained for the first derivative of this titration curve. This requires plotting on the X axis the values for: (pHn + pHn + 1) / 2, and plotting on the Y axis the values for: (pHn - pHn + 1).

b) Titulações semi-aquosasb) Semi-aqueous titrations

Se o seletor de pH precipitar ou oleação duranteo curso da titulação então a curva de titulação serágeralmente inclinada fortemente. Em tais casos é difícilpara diferenciar entre efeitos de solubilidade e efeitos depKa no ponto médio de transição entre forma aniônica e não-iônica do seletor de pH. Em tais casos o efeito desolubilidade pode ser evitado por titulação em solventesemi-aquoso onde as formas de sal e de ácido do seletor depH sejam completamente solúveis. Uma mistura 1:1 de metanole água convém geralmente para esta finalidade. Nestesolvente a primeira derivada das curvas de titulação outravez se torna simétrica. No caso de uma substância a qualnão possa formar uma ponte de H interna estável, tal comoácido octanóico, o esboço da titulação mostra agora umvalor clássico de pKa muito similar àquele visto para ácidocarboxilico simples completamente solúvel em água, tal comoácido propiônico. Entretanto, no caso de uma substânciaprojetada para formar ponte de H interna ácido especificaestável, tal como as estruturas avançadas do seletor de pHdescritas nos exemplos acima, enquanto o esboço detitulação se tornar simétrico em metanol/ água, apesardisso, o esboço de titulação pode também mostrar um valorsubstancialmente aumentado de pKa relativo a uma estruturamuito similar a qual não possa formar uma ponte de Hinterna ácido especifica - e este valor aumentado de pKa éindicativo de formação de ponte de H interna ácidoespecifica sob as condições de titulação.If the pH selector precipitates or olies during the course of titration then the titration curve will generally be steeply inclined. In such cases it is difficult to differentiate between solubility effects and depKa effects at the midpoint of transition between anionic and nonionic form of the pH selector. In such cases the desolubility effect may be prevented by titration in semi-aqueous solvents where the depH selector salt and acid forms are completely soluble. A 1: 1 mixture of water methanole is generally suitable for this purpose. In this solvent the first derivative of the smooth titration curves becomes symmetrical. In the case of a substance which cannot form a stable internal H-bridge, such as octanoic acid, the titration outline now shows a classic pKa value very similar to that seen for plain water-soluble simple carboxylic acid such as propionic acid. However, in the case of a substance designed to form a specific acid stable internal H-bridge, such as the advanced pH selector structures described in the examples above, while the titration sketch becomes symmetrical in methanol / water, the titration sketch may also show a substantially increased value of pKa relative to a very similar structure which cannot form a specific acid internal H-bridge - and this increased value of pKa is indicative of specific internal H-bridge formation under the titration conditions.

Assim, em titulações em salina fisiológica oaumento total no aparente pH de transição, acompanhado porassimetria na curva de titulação, pode ser devido a umacombinação do efeito de uma ponte de H interna ácidoespecifica mais um efeito de solubilidade. Entretanto,quando a titulação é realizado preferivelmente em umsolvente semi-aquoso, tal como o metanol/ água, umcrescimento substancial no valor de pKa para uma substânciaprojetada para formar uma ponte de H interna ácidoespecífica, relativo ao pKa para uma substância muitosimilar a qual não possa formar a tal ponte de H, éprincipalmente atribuível apenas a ponte de H interna, enão a qualquer aumento de lipofilicidade na porção ácido oqual poderia ser uma conseqüência desse ponte de H interna.Entretanto, deve também ser apreciado que em certa medida osolvente de baixa polaridade metanol/ água favoreceinerentemente a formação de uma ponte de H interna, e assimquando em todo o possível ao testar um novo tipo estruturaldo seletor de pH é desejável confirmar a formação da pontede H interna ácido específica por titulação em soluçãocompletamente aquosa.Thus, in physiological saline titrations the total increase in apparent transition pH, accompanied by asymmetry in the titration curve, may be due to a combination of the effect of an acidic internal H-bridge plus a solubility effect. However, when titration is preferably carried out in a semi-aqueous solvent such as methanol / water, a substantial increase in pKa value for a substance designed to form a specific acid internal H-bridge relative to pKa for a many-like substance which cannot be forming such an H-bridge is mainly attributable only to the inner H-bridge, and not to any lipophilicity increase in the acidic portion which could be a consequence of that inner H-bridge. However, it should also be appreciated that to some extent the low polarity solvent methanol / water preferentially favors the formation of an internal H-bridge, and as far as possible when testing a new structural type of the pH selector it is desirable to confirm the formation of the specific acidic internal H-wall by titration in a completely aqueous solution.

Exemplo 8. Sistema de teste da cultura de célula parainstrumentos oncológicosExample 8. Cell Culture Test System for Cancer Instruments

Recomenda-se que inicialmente cada estrutura deinstrumento oncológico em perspectiva deve ser testada emum sistema biológico relativamente simples em que oinstrumento oncológico é exposto aos principais ambientesbiológicos e às estruturas que encontrará em um indivíduovivo - incluindo particularmente as células de mamíferosexpostas ao soro que contém meio tamponado em pH 7,4 paraimitar o sangue e tecidos normais, e tamponado em pH 6,4para imitar áreas ácidas de tumores.It is recommended that initially each prospective cancer instrument structure should be tested in a relatively simple biological system in which the cancer instrument is exposed to the major biological environments and structures it will encounter in a living individual - particularly including mammalian cells exposed to serum containing buffered medium. pH 7.4 to limit blood and normal tissues, and buffered to pH 6.4 to mimic acidic areas of tumors.

Um sistema de teste tão apropriado requerelaborar duas preparações de meio de cultura isotônico. Umdeve conter 10% de soro e ser fortemente tamponado em pH7,4 com 50 mi IiMolar de tampão HEPES (pKa 7,5). O outrodeve conter 10% de albumina de soro e ser fortementetamponado em pH 6,4 com 50 miliMolar de tampão BisTRIS (pKa6,5). O instrumento oncológico que contém iodo- 131 deveser adicionado em concentração igual a cada meio decultura.Such an appropriate test system requires making two preparations of isotonic culture medium. It should contain 10% serum and be strongly buffered to pH 7.4 with 50 ml Molar HEPES buffer (pKa 7.5). The other should contain 10% serum albumin and be strongly buffered to pH 6.4 with 50 milliMolar BisTRIS buffer (pKa6.5). The iodine-131 containing oncological instrument should be added at a concentration equal to each culture medium.

Antes do experimento, células Hela devemprimeiramente ser crescidas por confluência de placas decultura com 12 cavidades. Em seguida, o meio de cultura éremovido de quatro cavidades de células e substituído com omeio tamponado que contém o instrumento oncológico em pH7,4. Adicionalmente, meio de cultura é removido de outrasquatro cavidades de células e substituído com o meiotamponado com instrumento oncológico em pH 6,4. As placassão incubadas então a 37 0C por uma hora. Após a incubação,o meio que contém instrumento oncológico é removido esubstituído com meio livre de instrumento oncológico nomesmo pH, rotacionado brevemente, e removido. Esteprocedimento de lavagem é repetido um total de 4 vezes. Emseguida, as células são lisadas com 1 mL de soluçãodetergente e essa solução de Iise removida e contada em umcontador de cintilação ou gama para fornecer uma medida daquantidade relativa de instrumento oncológico o qual foiisolada sob cada uma das duas condições do pH.Prior to the experiment, Hela cells should first be grown by confluence of 12-well culture plates. Then the culture medium is removed from four cell wells and replaced with buffered medium containing the oncological instrument at pH7.4. Additionally, culture medium is removed from other four cell wells and replaced with the half-buffered oncological instrument at pH 6.4. The placassas are then incubated at 37 ° C for one hour. After incubation, the medium containing oncological instrument is removed and replaced with free medium of oncological instrument named pH, briefly rotated, and removed. This washing procedure is repeated a total of 4 times. The cells are then lysed with 1 ml of detergent solution and this lysis solution removed and counted in a scintillation or gamma counter to provide a measure of the relative amount of oncological instrument which was isolated under each of the two pH conditions.

A estrutura preferida de instrumento oncológico éaquela que é isolada ao máximo pelas células em pH 6,4, masapenas minimamente isolada pelas células no pH 7,4.The preferred oncological instrument structure is that which is maximally isolated by cells at pH 6.4 but only minimally isolated by cells at pH 7.4.

Exemplo 9. Testando instrumentos oncológicos em camundongosnormaisExample 9. Testing Cancer Instruments in Normal Mice

0 sistema de teste de cultura de célula acimapara instrumentos oncológicos permite uma avaliação inicialrápida e quantitativa das propriedades prováveis deeficácia e especificidade de um número importante deinstrumentos oncológicos em perspectiva. Entretanto, estaavaliação inicial deve em seguida ser continuada para asestruturas mais promissoras de instrumento oncológico comtestes em camundongos vivos. Recomenda-se que oscamundongos sejam primeiramente pré-tratados com uminibidor da anidrose carbônica, tal como acetazolamida,para assegurar que sua urina permaneça básica por váriashoras. Em seguida, uma quantidade apropriada de instrumentooncológico que contém iodo- 131 em salina tamponada comfosfato deve ser injetada, preferivelmente intravenosa, talcomo dentro da veia da cauda. Depois disso os camundongosdevem ser periodicamente monitorados por um periodo até deaproximadamente 24 horas (tal como pelo breveposicionamento sob um apropriado contador gama ou câmeragama) para determinar a taxa de excreção do instrumentooncológico identificado.The above cell culture testing system for oncological instruments allows for a rapid and quantitative initial assessment of the probable efficacy and specificity properties of an important number of prospective oncological instruments. However, this initial assessment should then be continued for the most promising oncological instrument frameworks tested in living mice. It is recommended that mice be first pretreated with a carbon dioxide inhibitor such as acetazolamide to ensure that their urine remains basic for several hours. Thereafter, an appropriate amount of iodine-131 containing instrumentation in phosphate buffered saline should be injected, preferably intravenously, such as into the tail vein. Thereafter the mice should be periodically monitored for up to approximately 24 hours (such as by briefly positioning under an appropriate gamma or camera counter) to determine the excretion rate of the identified instrument.

A finalidade principal deste teste em camundongosnormais é identificar quaisquer instrumentos oncológicos oqual estão isolados de modo desnecessário nos tecidosnormais - presumivelmente devido a lipofilicidadeexcessiva, ou possivelmente devido a algum elementoestrutural que tem uma afinidade inesperada para tecidosnormais ou algum órgão particular, etc. Instrumentosoncológicos que são excretadas rápida e completamente apartir de camundongos normais, e assim passar neste testeanimal preliminar, deve em seguida ser testado emcamundongos portadores de tumor, como descrito no exemploseguinte.Exemplo 10. Testando instrumentos oncológicos emcamundongos portadores de tumorThe main purpose of this test in normal mice is to identify any oncological instruments that are unnecessarily isolated in the normal tissues - presumably due to excessive lipophilicity, or possibly due to some structural element that has an unexpected affinity for normal tissues or any particular organ, etc. Oncological instruments that are rapidly and completely excreted from normal mice, and thus pass this preliminary test, should then be tested on tumor bearing mice, as described in the following examples. Example 10. Testing on cancer instruments on tumor bearing mice

Enquanto os testes relativamente simples acima emcamundongos normais livres de tumor permitiram descartaresses instrumentos oncológicos os quais têm uma afinidadeexcessiva para tecidos normais, o teste mais decisivo parauma estrutura de instrumento oncológico em perspectiva étestá-lo em camundongos portadores de tumor.While the above relatively simple tests in normal tumor-free mice have allowed us to rule out these cancer instruments which have an excess affinity for normal tissues, the most decisive test for a prospective cancer instrument structure is to test it in tumor-bearing mice.

Em tais experimentos é recomendado um primeiropré-tratamento nos camundongos: a) com um inibidor daanidrose carbônica, tal como acetazolamida, para elevar opH na urina; e, b) com uma ou uma combinação de substânciaseficazes para reduzir seletivamente o pH nos tumores. Taissubstâncias incluem: i) glicose (Naeslund & Swenson (1953)Acta Obstet. Gyneocol. Scand. 32, 359 - 367); ii) oinibidor mitocondrial, meta-iodobenzilguanidina (Jahde etal., (1992) Câncer Research 52, 6209 - 6215); e, iii)drogas vasodilatadoras utilizadas rotineiramente paratratar pessoas com hipertensão (Adachi and Tannock (1999)Oncology Research 11, 179 - 185).In such experiments a first pretreatment in mice is recommended: a) with a carbon dioxide inhibitor, such as acetazolamide, to elevate opH in the urine; and, b) with one or a combination of substances effective to selectively lower the pH in tumors. Substances include: i) glucose (Naeslund & Swenson (1953) Acta Obstet. Gyneocol. Scand. 32, 359-367); ii) mitochondrial inhibitor, meta-iodobenzylguanidine (Jahde etal., (1992) Cancer Research 52, 6209 - 6215); and iii) vasodilatory drugs routinely used to treat people with hypertension (Adachi and Tannock (1999) Oncology Research 11, 179 - 185).

Após um período de tempo apropriado seguindo taispré-tratamentos, os camundongos portadores de tumor sãoinjetados (preferivelmente intravenosa) com instrumentooncológico que contém iodo- 131. Depois de um período dehora apropriado (na ordem de 5 a 24 horas) para permitir aexcreção normal pelos rins dessa fração da doseadministrada a qual não é isolada em tecidos e/ ou tumoresde camundongos, os camundongos são mortos e os órgãosprincipais e quaisquer tumores óbvios são extirpados. Cadaórgão e tumor e o carcaça restantes são então contados emcontador gama.After an appropriate period of time following such pre-treatments, tumor bearing mice are injected (preferably intravenously) with an iodine-131-containing instrument. After an appropriate period of time (on the order of 5 to 24 hours) to allow normal excretion of the kidneys. From this fraction of the dose administered which is not isolated in mouse tissues and / or tumors, the mice are killed and the major organs and any obvious tumors are excised. Remaining organ and tumor and carcass are then counted in gamma counter.

Em consideração ao pré-tratamento de camundongos,deve ser enfatizado que os instrumentos oncológicosfuncionarão melhor quando ambos os tipos de pré-tratamentosão utilizados, onde um tipo convém para impedir areabsorção do instrumento oncológico dentro de célulasrevestindo os túbulos proximais dos rins. Esta reabsorção ébloqueada tornando a urina ligeiramente básica. O outrotipo convém para aumentar mais a acidez (reduz o pH) emáreas hipóxicas/ ácidas de tumores. Preferivelmente umacombinação de dois ou três tais pré-tratamentos parareduzir seletivamente o pH em tumores deve ser empregada afim de ajustar o microambiente do tumor para ser melhoradaptado a atividade eficaz e especifica do instrumentooncológico.Regarding the pretreatment of mice, it should be emphasized that cancer instruments will work best when both types of pretreatments are used, where one type is appropriate to prevent the absorption of the cancer instrument into cells lining the proximal kidney tubules. This resorption is blocked by making the urine slightly basic. The other type is suitable to further increase acidity (lowers pH) in hypoxic / acidic areas of tumors. Preferably a combination of two or three such pretreatments to selectively lower the pH in tumors should be employed in order to adjust the tumor microenvironment to best suit the effective and specific activity of the cancer instrument.

A descrição acima apresentada o melhor modo decontemplar as composições e métodos da presente invenção, ea maneira e processo de preparação e utilização taiscomposições e métodos em termos tão completos, claros,concisos e exatos que permitam qualquer pessoa habilitadana técnica a que pertencem fazer e utilizar as composiçõese métodos. Estes composições e métodos são, entretanto,suscetíveis a modificações e construções alternativas apartir das incorporações ilustrativas discutidas acima asquais são inteiramente equivalentes. Conseqüentemente, essanão é a intenção de limitar as composições e os métodosdivulgados para incorporações particulares divulgadas. Aocontrário, a intenção é cobrir todas as modificações econstruções alternativas que vêm dentro do espírito ealcance das composições e métodos como expressadogeralmente pelas seguintes reivindicações, as quaisparticularmente indicam e reivindicam distintamente otópico do assunto das composições e métodos divulgados.The above description best describes the compositions and methods of the present invention, and the manner and process of preparing and using such compositions and methods in such complete, clear, concise and exact terms as to enable any person skilled in the art to make and use the same. compositions and methods. These compositions and methods are, however, susceptible to alternative modifications and constructions from the illustrative embodiments discussed above which are entirely equivalent. Accordingly, this is not intended to limit the disclosed compositions and methods for particular embodiments disclosed. Rather, the intention is to cover all modifications and alternative constructions that come within the spirit and scope of the compositions and methods as generally expressed by the following claims, which particularly indicate and claim distinctly the topic of the disclosed compositions and methods.

Claims (35)

1. Composição que contém componente de seletorde pH avançado, dito componente de seletor de pH avançadocaracterizada pelo fato de compreender:a) uma estrutura de anel alifático selecionadaproveniente de um grupo que consiste em um anel com 4elementos, um anel com 5 elementos, e um anel com 6elementos;b) uma porção de um ácido carboxilicodiretamente ligada à dita estrutura de anel alifático, adita porção de um ácido carboxilico é separada AM partir dequalquer ligação do grupo com remoção de elétron para pelomenos dois carbonos; ec) uma porção aceitadora de ponte de Hselecionada proveniente de um grupo que consiste em umaparte da estrutura de anel alifático, diretamente ligado àestrutura de anel alifático, e ligado através de um átomo àestrutura de anel alifático;em que, a dita porção aceitadora de ponte de H emsua forma não iônica tem uma estrutura que não pode servircomo a dita porção doadorora de ponte de H, e a dita porçãode ácido carboxilico e a dita porção aceitadora de ponte deH são posicionadas e orientadas tais como as que sãocompatíveis com a formação de uma ponte de H ácido específico interna.1. A composition comprising an advanced pH selector component, said advanced pH selector component, comprising: a) a selected aliphatic ring structure from a group consisting of a 4-element ring, a 5-element ring, and a b) a portion of a carboxylic acid directly bonded to said aliphatic ring structure, said portion of a carboxylic acid is separated from any bond of the electron-removing group to at least two carbons; and c) a selected H-bridge acceptor moiety from a group consisting of a part of the aliphatic ring structure, directly attached to the aliphatic ring structure, and bonded via an atom to the aliphatic ring structure, wherein said bridge acceptor portion H in its nonionic form has a structure that cannot serve as said H-bridge donor portion, and said carboxylic acid portion and said H-bridge acceptor portion are positioned and oriented such that they are compatible with the formation of a H-bridging donor. H bridge specific internal acid. 2. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que uma forma independente daporção aceitadora de ponte de H do componente seletor de pHavançado tem um valor de pKa na faixa de aproximadamente-3,0 a aproximadamente 6,5.Composition according to Claim 1, characterized in that a form independent of the H-bridge acceptor portion of the advanced pH selector component has a pKa value in the range of from about 3.0 to about 6.5. 3. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que uma porção aceitadora deponte de H do componente seletor de pH avançado éselecionado a partir do grupo que consiste em:(a) uma cianometil amina;(b) uma trifluoroetil amina;(c) uma alcoxi amina;(d) uma hidrazina;(e) um N-óxido;(f) um imidazol;(g) uma anilina;(h) um amido;(i) uma fosforamida;(j) uma tiofosforamida;(k) uma uréia; e,(1) um éter.Composition according to Claim 1, characterized in that a H-accepting moiety of the advanced pH selector component is selected from the group consisting of: (a) a cyanomethyl amine, (b) a trifluoroethyl amine (c) an alkoxy amine, (d) a hydrazine, (e) an N-oxide, (f) an imidazole, (g) an aniline, (h) a starch, (i) a phosphoramide, (j) an thiophosphoramide (k) a urea; and (1) an ether. 4. Composição de instrumento oncológico,caracterizada pelo fato de compreender:(a) pelo menos dois componentes de seletor de pH,cada componente de seletor de pH sendo eficaz parasubmeter-se a uma transição mediada por pH entre uma formahidrofilica aniônica a um pH mais elevado e uma formalipofilica não iônica a um pH mais baixo; e,(b) pelo menos uma carga de componenteselecionada proveniente de um grupo consistindo em:i) uma estrutura eficaz para ligar um isótoporadioativo, eii) uma estrutura que contenha um isótoporadioativo.4. Composition of an oncological instrument, characterized in that it comprises: (a) at least two pH selector components, each pH selector component being effective for a pH-mediated transition between an anionic hydrophilic form at a lower pH. elevated and a nonionic formalipophilic at a lower pH; and (b) at least one selected component charge from a group consisting of: i) a structure effective for binding an isotope radioactive, and ii) a structure containing an isotopic radioactive. 5. Composição de instrumento oncológico, deacordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato decompreender adicionalmente um isótopo radioativoselecionado proveniente dogrupo que consiste em:(a) um isótopo radioativo eficaz para relatar apresença da composição;(b) um isótopo radioativo eficaz para matarcélulas; e,(c) um isótopo radioativo eficaz para relatar apresença da composição e eficaz para matar células.An oncological instrument composition according to claim 4, further comprising a radioactive isotope selected from the group consisting of: (a) an effective radioactive isotope for reporting the presence of the composition, (b) an effective radioactive isotope for matellules; and (c) a radioactive isotope effective for reporting the presence of the composition and effective for killing cells. 6. Composição de instrumento oncológico, deacordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato deque tem um fator de especificidade maior que 20.Composition of an oncological instrument according to claim 4, characterized in that it has a specificity factor greater than 20. 7. Composição de instrumento oncológico, deacordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato deque porções carboxil de seletores de pH têm valores de pKana faixa de 5,4 a 6,8.A cancer instrument composition according to claim 4, characterized in that the carboxyl portions of pH selectors have pK values ranging from 5.4 to 6.8. 8. Composição de instrumento oncológico, deacordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato deque dois dos componentes de seletor de pH compartilhamporção aceitadora de ponte de H simples.An oncological instrument composition according to claim 4, characterized in that two of the pH selector components share a single H-bridge acceptor moiety. 9. Composição de instrumento oncológico, deacordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato deque a porção aceitadora de ponte de H compartilhado é umátomo de oxigênio de um N-óxido.An oncological instrument composition according to claim 8, characterized in that the shared H-bridge acceptor moiety is an oxygen atom of an N-oxide. 10. Composição de instrumento oncológico,caracterizada pelo fato de compreender:(a) pelo menos dois componentes de seletor de pHavançados, cada um compreendendo:i) uma estrutura de anel alifático selecionadaa partir do grupo que consiste em um anel com 4 elementos,um anel com 5 elementos, e um anel com 6 elementos;ii) uma porção de ácido carboxilico diretamenteligada a uma estrutura de anel alifático, a porção de ácidocarboxilico sendo separada a partir de qualquer grupo comremoção de elétron ligado pelo menos a dois carbonos; eiii) uma porção aceitadora de ponte de Hselecionado a partir do grupo que consiste em parte daestrutura de anel alifático, diretamente ligada a umaestrutura de anel alifático, e ligada através de um átomo àestrutura de anel alifático;em que, a porção aceitadora de ponte de H em sua formanão iônica possui uma estrutura que não pode servir comouma porção doadora de ponte de H, e a porção de ácidocarboxilico e a porção aceitadora de ponte de H sãoposicionadas e orientadas tais como as que são compatíveiscom a formação de uma ponte de H de ácido específicointerna; e,(b) pelo menos um componente de carga selecionadoa partir de um grupo consistindo em:i) uma: estrutura eficaz para ligar um isótoporadioativo, eii) uma estrutura que contém um isótoporadioativo.An oncological instrument composition comprising: (a) at least two advanced pH selector components, each comprising: (i) an aliphatic ring structure selected from the group consisting of a 4-element ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring ii) a carboxylic acid moiety directly attached to an aliphatic ring structure, the carboxylic acid moiety being separated from any electron moiety attached at least to two carbons; and (iii) an H-bridge acceptor moiety selected from the group consisting of part of the aliphatic ring structure, directly attached to an aliphatic ring structure, and bonded via an atom to the aliphatic ring structure; H in its ionic form has a structure that cannot serve as an H-bridge donor portion, and the carboxylic acid portion and the H-bridge acceptor portion are positioned and oriented such as are compatible with the formation of an H-bridge. internal specific acid; and, (b) at least one charge component selected from a group consisting of: i) a structure effective for binding an isotope radioactive, and ii) a structure containing an isotopic radioactive. 11. Diagnóstico de composição de instrumentooncológico para detectar um tumor contendo áreas ácidas,caracterizado pelo fato de compreender:(a) pelo menos dois componentes de seletores depH eficazes para submeter-se a uma transição mediada por pHentre uma forma hidrofilica aniônica a um pH mais elevado euma forma lipofilica não iônica a um pH mais baixo; e,(b) pelo menos um isótopo radioativo cuja emissãoa partir de dentro de um tumor em um indivíduo pode serdetectado fora do indivíduo.11. Diagnostic composition of an instrument for detecting a tumor containing acidic areas, comprising: (a) at least two effective depH selector components for undergoing a pH-mediated transition between an anionic hydrophilic form at a lower pH elevated non-ionic lipophilic form at a lower pH; and (b) at least one radioactive isotope whose emission from within a tumor in an individual may be detected outside the individual. 12. Diagnóstico de composição de instrumentooncológico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o isótopo radioativo é um radiohalogeno.Diagnosis of an instrument composition according to claim 11, characterized in that the radioactive isotope is a radiohalogen. 13. Composição terapêutica de instrumentooncológico para tratar um indivíduo que possui um tumor quecontém áreas ácidas, caracterizada pelo fato decompreender:(a) pelo menos dois componentes de seletores depH eficazes para submeter-se a uma transição mediada por pHentre uma forma hidrofilica aniônica a um pH mais elevado euma forma lipofilica não iônica a um pH mais baixo; e,(b) pelo menos um isótopo radioativo cuja emissãoé eficaz para matar células.13. Therapeutic composition of an instrument for treating an individual who has a tumor that contains acidic areas, which comprises: (a) at least two effective depH selector components to undergo a pH-mediated transition between an anionic hydrophilic form and a Higher pH and a nonionic lipophilic form at a lower pH; and (b) at least one radioactive isotope whose emission is effective for killing cells. 14. Composição terapêutica de instrumentooncológico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadapelo fato em que o isótopo radioativo é um radiohalogeno.Therapeutic instrument composition according to claim 13, characterized in that the radioactive isotope is a radiohalogen. 15. Composição terapêutica de instrumentooncológico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadapelo fato de que o isótopo radioativo emite radiação detransferência de energia linear elevada.Therapeutic instrument composition according to claim 13, characterized in that the radioactive isotope emits high linear energy transfer radiation. 16. Composição terapêutica de instrumentooncológico de acordo com a reivindicação 15, caracterizadapelo fato de que o isótopo radioativo é selecionado apartir de um grupo que consiste em Astato-211, Bromo-77, eIodo-123.Therapeutic instrument composition according to claim 15, characterized in that the radioactive isotope is selected from a group consisting of Astato-211, Bromo-77, and Iodo-123. 17. Composição terapêutica de instrumentooncológico de acordo com a reivindicação 13, caracterizadapelo fato de que o isótopo radioativo emite uma partículabeta.Therapeutic composition of an instrument according to claim 13, characterized in that the radioactive isotope emits a particle. 18. Combinação de composições terapêutica deinstrumento oncológico, de acordo com a reivindicação 13,caracterizada pelo fato de compreender:(a) pelo menos uma primeira composição de uminstrumento oncológico que contenha um primeiro isótoporadioativo que emita a radiação de transferência de energialinear elevada; e,(b) pelo menos uma segunda composição deinstrumento oncológico que contenha um segundo isótoporadioativo que emita uma partícula beta.A combination of oncological instrument therapeutic compositions according to claim 13, comprising: (a) at least a first composition of an oncological instrument containing a first isotope radioactive that emits high energy transfer radiation; and (b) at least one second oncological instrument composition containing a second isotope radioactive that emits a beta particle. 19. Método diagnóstico para detectar um tumor emum indivíduo que contenha áreas ácidas, o métodocaracterizado pelo fato de compreender as etapas de:(a) prover um diagnóstico de composição deinstrumento oncológico, conforme descrito na reivindicação11;(b) introduzir o diagnóstico de composição deinstrumento oncológico dentro do indivíduo;(c) aguardar aproximadamente 10 minutos aaproximadamente 4 8 horas; e,(d) realizar varredura do indivíduo comequipamento eficaz para detectar emissões a partir dacomposição diagnostica de instrumento oncológico noindivíduo.Diagnostic method for detecting a tumor in an individual containing acidic areas, the method characterized by comprising the steps of: (a) providing a diagnosis of oncological instrument composition as described in claim 11. (b) introducing the diagnosis of instrument composition (c) wait approximately 10 minutes to approximately 48 hours; and (d) scan the individual with effective equipment to detect emissions from the diagnostic composition of an oncological instrument in the individual. 20. Método diagnóstico, de acordo com areivindicação 19, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente a etapa de: pré-tratamento do indivíduo com pelo menos umasubstância selecionada proveniente de um grupo que consisteem:(a) uma primeira substância eficaz para aumentaro pH da urina de indivíduo, e (b) uma segunda substância eficaz para diminuir opH em tumores.20. Diagnostic method according to claim 19, further comprising the step of: pre-treating the individual with at least one selected substance from a group consisting of: (a) a first effective substance for increasing the pH of the urine of (b) a second effective substance to decrease opH in tumors. 21. Método terapêutico para tratar tumores em umindivíduo, o método caracterizado pelo fato de compreenderas etapas de: (a) prover uma composição terapêutica deinstrumento oncológico conforme descrito na reivindicação-13; e,(b) introduzir a composição terapêutica deinstrumento oncológico dentro do indivíduo.Therapeutic method for treating tumors in an individual, the method comprising the steps of: (a) providing a therapeutic composition of an oncological instrument as described in claim-13; and (b) introduce the therapeutic composition of the cancer instrument within the subject. 22. Método terapêutico, de acordo com areivindicação 21, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente a etapa de:pré-tratamento do indivíduo com pelo menos umasubstância selecionada de um grupo que consiste em:(a) uma primeira substância eficaz para aumentaro pH da urina de um indivíduo, e(b) uma segunda substância eficaz para diminuir opH em tumores.Therapeutic method according to claim 21, further comprising the step of: pretreatment of the subject with at least one selected substance from a group consisting of: (a) a first effective substance for increasing the pH of the urine of an individual, and (b) a second effective substance to decrease opH in tumors. 23. Método terapêutico, de acordo com areivindicação 21, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente a etapa de:irrigar a bexiga do indivíduo por pelo menos umahora para em seguida introduzir a composição terapêutica deinstrumento oncológico dentro do indivíduo.23. Therapeutic method according to claim 21, further comprising the step of: irrigating the individual's bladder for at least one hour and then introducing the therapeutic composition of the cancer instrument within the individual. 24. Método terapêutico para tratar tumores em umindivíduo, o método caracterizado pelo fato de compreenderas etapas de:(a) prover uma combinação das composiçõesterapêuticas de acordo com a reivindicação 18; e,(b) introduzir as composições terapêuticas dentrodo indivíduo.Therapeutic method for treating tumors in an individual, the method comprising the steps of: (a) providing a combination of the therapeutic compositions according to claim 18; and (b) introducing the therapeutic compositions into the subject. 25. Método terapêutico, de acordo com areivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente a etapa de:pré-tratamento de um indivíduo com pelo menos umasubstância selecionada proveniente de um grupo que consisteem:(a) uma primeira substância eficaz para aumentaro pH da urina de indivíduo, e(b) uma segunda substância eficaz para diminuir opH em tumores.A therapeutic method according to claim 24 further comprising the step of: pretreatment of an individual with at least one selected substance from a group consisting of: (a) a first effective substance for increasing urine pH (b) a second effective substance to decrease opH in tumors. 26. Método terapêutico, de acordo com areivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente a etapa de:irrigar a bexiga do indivíduo por pelo menos umahora para em seguida introduzir a composição terapêuticadentro do indivíduo.26. Therapeutic method according to claim 24, further comprising the step of: irrigating the individual's bladder for at least one hour and then introducing the therapeutic composition within the individual. 27. Método para detectar um tumor em um indivíduoque contenha uma área ácida, e tratar alguns dos tumoresdetectados, caracterizado pelo fato de compreender asetapas de:(a) prover uma composição diagnostica eficaz porestar isolada em uma área ácida de um tumor e conter umisótopo radioativo que emite um sinal que pode serdetectado fora do indivíduo;(b) introduzir uma composição de diagnósticodentro do indivíduo;(c) aguardar aproximadamente 10 minutos aaproximadamente 4 8 horas;(d) realizar varredura do indivíduo com oequipamento eficaz para detectar o sinal emissor dacomposição diagnostica; e, para o indivíduo onde avarredura indica a presença do tumor;(e) prover pelo menos uma composição terapêuticade instrumento oncológico eficaz para ser isolado de modoseletivo em área ácida do tumor e conter um isótoporadioativo eficaz para matar células; e(f) introduzir pelo menos uma das composiçõesterapêuticas de instrumento oncológico dentro do indivíduo.Method for detecting a tumor in an individual containing an acidic area, and treating some of the detected tumors, comprising the steps of: (a) providing an effective diagnostic composition by being isolated in an acidic area of a tumor and containing a radioactive isotope. emitting a signal that can be detected outside the individual (b) introducing a diagnostic composition within the individual (c) waiting approximately 10 minutes to approximately 48 hours (d) scanning the individual with the effective equipment to detect the compositional emitting signal diagnosis; and, for the individual where the scan indicates the presence of the tumor: (e) providing at least one effective oncological instrument therapeutic composition for selectively isolating in the acidic area of the tumor and containing an effective isotope radioactive to kill cells; and (f) introducing at least one of the oncological instrument therapeutic compositions within the individual. 28. Método, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente aetapa de:pré-tratamento do indivíduo com pelo menos umasubstância selecionada proveniente de um grupo que consisteem:(a) uma primeira substância eficaz para aumentaro pH da urina de indivíduo; e(b) uma segunda substância eficaz para diminuir opH em tumores,em que, a etapa de pré-tratamento é realizadaantes da introdução da composição diagnostica dentro doindivíduo e outra vez antes da introdução de composiçõesterapêuticas de instrumento oncológico dentro do indivíduo.A method according to claim 27, further comprising the step of: pre-treating the subject with at least one selected substance from a group consisting of: (a) a first effective substance for increasing the pH of the urine of individual; and (b) a second substance effective for decreasing pH in tumors, wherein the pretreatment step is performed prior to introducing the diagnostic composition into the individual and again prior to introducing oncological instrument therapeutic compositions into the individual. 29. Método, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente aetapa de:irrigar a bexiga do indivíduo por pelo menos umahora para em seguida introduzir a composição terapêutica deinstrumento oncológico dentro do indivíduo.A method according to claim 27, further comprising the step of: irrigating the bladder of the subject for at least one hour and then introducing the therapeutic composition of the oncological instrument within the subject. 30. Método, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente umaetapa de:repetir etapas (a) até (d) após um período detempo estimado para que seja suficiente para crescimento demicrometásteses dentro de um novo tumor com o tamanhosuficiente para conter áreas ácidas; erepetir etapas (e) e (f) caso pelo menos um tumorseja detectado na etapa (d).A method according to claim 27 further comprising a step of: repeating steps (a) through (d) after an estimated time period to be sufficient for demicrometastasis growth within a new tumor of sufficient size to contain acidic areas; repeat steps (e) and (f) if at least one tumor is detected in step (d). 31. Método de detectar e tratar um tumor em umindivíduo que contenha uma área ácida, caracterizado pelofato de compreender as etapas de:(a) introduzir dentro do indivíduo uma primeirasubstância eficaz para aumentar o pH da urina em umindivíduo;(b) introduzir dentro do indivíduo uma segundasubstância eficaz para diminuir o pH no tumor;(c) prover uma composição diagnostica eficaz porestar isloada de modo seletivo na área ácida do tumor econter um isótopo radioativo que emita um sinal que podeser detectado a partir do exterior do indivíduo;(d) introduzir a composição diagnostica dentro doindivíduo;(e) realizar varredura do indivíduo com umdispositivo eficaz para detectar o sinal emitido a partirda composição diagnostica;(f) prover pelo menos uma composição terapêuticaeficaz para estar isolada de modo seletivo nas áreas ácidasdo tumor e conter um isótopo radioativo eficaz para matarcélulas; e(g) introduzir pelo menos uma das composiçõesterapêuticas dentro do indivíduo.A method of detecting and treating a tumor in an individual containing an acidic area, comprising the steps of: (a) introducing into the individual a first effective substance to raise the urine pH in an individual; (c) providing an effective diagnostic composition by being selectively isolated in the acidic area of the tumor and having a radioactive isotope that emits a signal that can be detected from outside the subject; introduce the diagnostic composition into the individual (e) scan the subject with an effective device to detect the signal emitted from the diagnostic composition (f) provide at least one effective therapeutic composition to be selectively isolated in the acidic areas of the tumor and contain an isotope effective radioactive cell killer; and (g) introducing at least one of the therapeutic compositions within the subject. 32. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato de que a composição diagnostica éum instrumento oncológico.Method according to claim 31, characterized in that the diagnostic composition is an oncological instrument. 33. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato de que a composição terapêutica éum instrumento oncológico.A method according to claim 31, characterized in that the therapeutic composition is an oncological instrument. 34. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato de que a composição diagnostica e acomposição terapêutica são um instrumento oncológico.Method according to claim 31, characterized in that the diagnostic composition and therapeutic composition are an oncological instrument. 35. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente asetapas de:(a) aguardar pela composição diagnostica paraestar isolada em uma área ácida do tumor após a introduçãoda composição diagnostica dentro do indivíduo;(b) introduzir dentro do indivíduo uma quantidadeadicional de uma primeira substância eficaz para aumentar opH da urina no indivíduo; e(c) introduzir dentro do indivíduo uma quantidadeadicional de uma segunda substância eficaz para diminuir opH no tumor.A method according to claim 31, further comprising the steps of: (a) waiting for the diagnostic composition to be isolated in an acidic tumor area upon introduction of the diagnostic composition into the subject; individual an additional amount of a first effective substance to increase the urine pH in the individual; and (c) introducing within the subject an additional amount of a second substance effective to decrease opH in the tumor.
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