专利摘要:
本発明は、式(I)の固体支持体結合クリプタンドを用いて[18F]フッ化物イオン標的水を処理する方法、及びかかる方法を実施するための装置に関する。こうして得られる[18F]フッ化物イオンは、求核フッ素化によって放射性医薬品(特にポジトロン放出断層撮影法(PET)で使用するための放射性医薬品)を製造するために有用である。化1
公开号:JP2011512514A
申请号:JP2010541049
申请日:2008-12-22
公开日:2011-04-21
发明作者:ジャクソン,アレキサンダー;ビャッラ,ラジブ
申请人:ジーイー・ヘルスケア・リミテッド;
IPC主号:G21G4-08
专利说明:

[0001] 本発明は、[18F]フッ化物イオン標的水を処理する方法及びかかる方法を実施するための装置に関する。こうして得られる[18F]フッ化物イオンは、求核フッ素化によって放射性医薬品(特にポジトロン放出断層撮影法(PET)で使用するための放射性医薬品)を製造するために有用である。]
背景技術

[0002] フッ素−18は粒子加速器及び原子炉の両方から各種の核反応によって得られ、1.71×109Ci/mmolに近似した比放射能で製造することができる。フッ素−18の半減期は109.7分であって、他の常用される放射性同位体に比べて相対的に長いが、それでも18F標識された放射性医薬品の製造プロセスに時間的制約を加える。]
[0003] 大部分のフッ素−18は、[18O]酸素ガス標的を照射することで核反応18O(p,n)18Fにより製造され、水溶液中の[18F]フッ化物イオンとして単離される。水性形態では、[18F]フッ化物イオンは反応性が比較的低いことがあり、したがって反応性の求核[18F]フッ化物イオン試薬を得るため幾つかの工程が日常的に実施されている。]
[0004] 照射後、正に帯電した対イオンが添加される。かかる対イオンは、最も普通にはクリプトフィックス(Kryptofix)222(4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン)のようなクリプタンドで錯体化したカリウム、或いは別法としてセシウム、ルビジウム又はテトラアルキルアンモニウム塩である。これは、通常、(通例は1〜5mLの量の)[18F]フッ化物イオン標的水を陰イオン交換樹脂に通し、対イオンの(通例は0.3〜1mLの量の)水性有機溶液(例えば、水/アセトニトリル中の炭酸カリウム/クリプトフィックス溶液)で溶出させることで達成される。次に、通常はアセトニトリルのような低沸点溶媒の存在下で共沸させることで溶液を乾燥する。自動化放射合成装置はかかる乾燥段階を含むのが慣例であって、Tracerlab MX(GE Healthcare社)上での[18F]FDG合成の場合にはこれは通例9分間継続する。次いで、(以後の放射合成を実施するのに適した有機溶媒、通常はアセトニトリル、ジメチルスルホキシド又はジメチルホルムアミドのような非プロトン性溶媒に溶解した)標識すべき化合物を[18F]フッ化物イオン及び対イオンの乾燥残留物に添加する。]
[0005] しかし、標的水からの[18F]フッ化物イオンの迅速かつ効率的な捕捉及び溶出を可能にする効率的な[18F]フッ化物イオン処理方法に対するニーズはなおも存在している。さらに、臨床現場における放射性医薬品の改良された製造を容易にするための自動化に適した上記のような方法に対するニーズも存在している。]
先行技術

[0006] 国際公開第2005/097713号]
課題を解決するための手段

[0007] したがって本発明は、[18F]フッ化物イオン溶液の調製方法であって、
(i)[18F]フッ化物イオンの水溶液を以下の式(I)の固体支持体結合クリプタンド(CRYPTAND)とpH5未満で接触させて以下の式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を生成させる段階、]
[0008] ]
[0009] ]
[0010] (ii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体から過剰の水を除去する段階、及び
(iii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる段階
を含む方法を提供する。]
[0011] 式(I)において、固体支持体(Solid Support)は、本方法で使用すべきいかなる溶媒にも不溶であるが、リンカー(LINKER)及び/又はクリプタンド(CRYPTAND)を共有結合させることができる任意適宜の固相支持体である。好適な固体支持体の例には、ポリスチレン(例えばポリエチレングリコールでブロックグラフトしたものであってもよい)、ポリアクリルアミド又はポリプロピレンのようなポリマー、或いはかかるポリマーで被覆したガラス又はシリコンがある。固体支持体は、ビーズ又はピンのような小さい離散粒子、或いは粒子(例えば、ガラス又はシリコン上の皮膜)、或いはカートリッジ又はミクロ加工装置の内面上の皮膜の形態を有する。]
[0012] 式(I)において、リンカー(LINKER)は、さらに1〜10のヘテロ原子(例えば、酸素又は窒素)を任意に含むC1-50ヒドロカルビル基である。好適なリンカー基には、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖、芳香環、多核芳香環及びヘテロ芳香環(例えば、トリアゾール)、並びにエチレングリコール、アミノ酸又は炭水化物サブユニットを含むポリマーがあり、これらはいずれも例えば1以上のエーテル、チオエーテル、スルホンアミド又はアミド官能基で任意に置換されていてもよい。]
[0013] 式(I)の化合物には、酸溶液で処理してプロトン付加誘導体を生成させることでプレコンディショニングを施してもよいし、或いはコンディショニングを施さなくてもよい。]
[0014] 本明細書中で使用される「クリプタンド(CRYPTAND)」という用語は、フッ化物陰イオン用の二環式又は多環式多座配位子を意味する。フッ化物イオンのような陰イオンを結合するための好適なクリプタンドは、J.W.Steed,J.L.Atwood in Supramolecular Chemistry(Wiley,New York,2000),pp198−249、Supramolecular Chemistry of Anions,Eds.A Bianchi,K Bowmann−James,E.Garcia−Espana(Wiley−VCH,New York,1997)並びにP.D.Beer,P.A.Gale,Angew.Chem.2001,113,502及びAngew.Chem.Int.Ed.2001,40,486に総説されている。]
[0015] 本発明で使用される好適なクリプタンドには、次の式(C)のものがある。]
[0016] ]
[0017] 式中、
R1及びR2は以下のものから独立に選択され、]
[0018] ]
[0019] R3、R4及びR5は以下のものから独立に選択される。]
[0020] ]
[0021] 本発明で有用な好ましいクリプタンドは、以下のものから選択できる。]
[0022] ]
[0023] 或いは、フッ化物イオンに対する高い結合定数、フッ化物イオン結合複合体の高い安定性、及び他の陰イオンに比べて高いフッ化物イオン選択性のような望ましい性質を有するように選択できる。]
[0024] 式(I))の化合物では、クリプタンドはリンカー基に結合されている。結合点はクリプタンド中の窒素又は炭素原子である。即ち、リンカー「L」への結合点は、以下のようにR1又はR2基にあるか、]
[0025] ]
[0026] 或いは以下のようにR3、R4又はR5にある。]
[0027] ]
[0028] 本発明の方法は、式(I)の固体支持体結合クリプタンドを容器内で[18F]フッ化物イオンの水溶液と接触させ、次いで得られた式(II)の固相クリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を濾過によって分離することで実施できる。別法として、特に好適には式(I)の固体支持体結合クリプタンドを自動化装置内で使用する場合、式(I)の固体支持体結合クリプタンドは、離散粒子として或いは[18F]フッ化物イオンの水溶液を通過させる皮膜として容器内に収容することができる。固相上でフッ化物イオンの複合体生成が起こるのに十分な滞留時間を可能にするため、[18F]フッ化物イオンの水溶液は、式(I)の固体支持体結合クリプタンドを含む容器に(例えば、0.1〜100ml/分の流量の)連続流れ又はバッチとして通せばよい。当業者には理解される通り、式(I)の固体支持体結合クリプタンドは、プラスチック又は金属カラム、カートリッジ或いは注射器外筒のような任意適宜の容器内に保持することができる。フッ化物イオンの複合体生成は簡便には周囲温度で実施できるが、極端でない高温(例えば、120℃以下、好ましくは80℃以下の温度)の使用はフッ化物イオンの複合体生成の効率を高めることができる。]
[0029] 本方法の段階(iii)、即ち式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる段階は、好適には上述の段階と同様にして実施され、固体支持体は溶液中の[18F]フッ化物イオンの分離を容易にする。塩基は、好適には、任意にはクリプトフィックスのような相間移動触媒の存在下にあるカリウム塩(例えば、炭酸カリウム、重炭酸カリウム又は硫酸カリウム)、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、炭酸テトラアルキルアンモニウム、重炭酸テトラアルキルアンモニウム又はテトラアルキルアンモニウム)、ホスホニウム塩(例えば、炭酸ホスホニウム、重炭酸ホスホニウム又は硫酸ホスホニウム)、セシウム塩(例えば、炭酸セシウム、重炭酸セシウム又は硫酸セシウム)及びイミダゾリウム塩(例えば、炭酸イミダゾリウム、重炭酸イミダゾリウム又は硫酸イミダゾリウム)から選択され、(好適にはアセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、スルホラン、N−メチルピロリジノン及びこれらの任意の混合物から選択される)有機溶媒、水、又は水を含む有機溶媒を含む溶液として提供される。好適には、溶液は乾燥有機溶媒(即ち、1000ppm未満の水を含む有機溶媒)中に形成されるか、或いは以後の放射性フッ素化反応で許容されるレベル(例えば、国際公開第2006/054098号に教示されているように、1000〜50000ppm、好ましくは1000〜15000ppm、さらに好ましくは2000〜7000ppm、好適には2500〜50000ppm)で水を含む有機溶媒中に形成される。このようにすれば、放射性フッ素化前における追加の乾燥段階を回避することができる。]
[0030] 本発明の一態様では、段階(iii)は少量(例えば、400μl以下、好ましくは50μl以下、さらに好ましくは1〜10μl)の塩基溶液を用いて実施される。この場合、[18F]フッ化物イオン溶液は高濃縮状態で得られるが、それに対応して存在する水の量が少ないので有利である。これは、放射性フッ素化反応を実施する前に[18F]フッ化物イオン溶液を乾燥する通常の方法が短時間で済むか、或いは完全に回避できることを意味する。また、本発明のこの態様では、本方法は自動化(特に小形化装置のような小さい反応器内での自動化)に適するものとなる。]
[0031] 次に、本発明の方法で調製された[18F]フッ化物イオン溶液を放射合成プロセスで使用することで、ベクターの求核[18F]フッ素化を実施できる。]
[0032] 本明細書中で使用される「ベクター」という用語は、放射性医薬品を生成するための放射性標識に適した生体分子、例えばペプチド、タンパク質、ホルモン、多糖、オリゴヌクレオチド、抗体フラグメント、細胞、細菌、ウイルス又は薬物様小分子を意味する。]
[0033] ベクターと本発明の方法で調製された[18F]フッ化物イオン溶液との反応は、高温(例えば、200℃以下)又は極端でない温度(例えば、10〜50℃)、最も好ましくは周囲温度で実施できる。実施すべき正確な反応、反応器の性質、溶媒などに従って選択される放射性フッ素化用の温度及び他の条件は、当業者にとって自明であろう。]
[0034] [18F]フッ素化の後、例えば、過剰[18F]フッ化物イオンの除去、溶媒の除去及び/又は未反応ベクターからの分離を含む精製段階が必要となる場合がある。過剰の[18F]フッ化物イオンは、(例えば、BIO−RADAG 1−X8又はWaters QMAを用いる)イオン交換クロマトグラフィー又は(例えば、アルミナを用いる)固相抽出のような通常の技法によって除去できる。過剰の溶媒は、真空中において高温で蒸発させること、或いは溶液の上方に不活性ガス(例えば、窒素又はアルゴン)の流れを通すことのような通常の技法によって除去できる。別法として、[18F]フッ素化ベクターを固相(例えば、逆相吸着剤(例えば、C5-18誘導体化シリカ)のカートリッジ)上に捕捉しながら、不要の過剰試薬及び副生物を溶出させ、次いで[18F]フッ素化ベクターを固相から精製された状態で溶出させることができる。]
[0035] 式(I)の化合物中の固体支持体及び/又はリンカーの選択及び合成は、例えば、Florencio Zaragoza Dorwald,“Organic Synthesis on Solid Phase;Supports,Linker,Reactions”,Wiley−VCH(2000)に記載されているような固相化学の通常の技法によって実施できる。]
[0036] 式(I)の化合物は、次の式(III)の化合物を以下の式(IV)の化合物と反応させることで製造できる。]
[0037] ]
[0038] ]
[0039] 式中、Solid Support及びCRYPTANDは上記に定義した通りであり、LINKER’は上記に定義したリンカーの一部であり、RIII及びRIVは互いに共有結合することでリンカーの形成を完成できる反応基である。好適には、RIII及びRIVの一方がアミンであり、他方がカルボン酸又は活性化カルボン酸エステル、イソシアネート或いはイソチオシアネートである結果、式(III)及び式(IV)の化合物を単純なアミド形成反応で結合することができる。好適な活性化カルボン酸エステルには、次式のN−ヒドロキシスクシンイミジルエステル及びN−ヒドロキシスルホスクシンイミジルエステルがある。]
[0040] ]
[0041] 別法として、RIII及びRIVの一方がチオールであり、他方がチオールに対して反応性を有する基(例えば、マレイミド又はα−ハロカルボニル)であってもよい。]
[0042] 当業者には自明の通り、式(I)の化合物への転化時における副反応を防止又は低減するため、式(III)の化合物中のクリプタンドは露出官能基(例えば、アミノ基)上に保護基を有することが望ましい場合もある。これらの場合、保護基は問題の官能基に対して常用されるもの(例えば、アミンに対するtert−ブチルカルバメート)から選択される。他の好適な保護基は、Protecting Groups in Organic Synthesis,Theodora W.Greene and Peter G.M.Wuts,published by John Wiley & Sons Inc.に見出すことができ、これにはさらにかかる保護基を導入及び除去するための方法も記載されている。]
[0043] 式(I)のある種の化合物は、RIIIがアミノ基又はカルボン酸基である式(III)の化合物を、RIVがそれぞれカルボン酸基又はアミン基である式(IV)の化合物と反応させることで製造できる。これらの場合、任意には2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)又はN−[(ジメチルアミノ)−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジン−1−イルメチレン]−N−メチルメタンアンモニウムヘキサフルオロホスフェートN−オキシド(HATU)のようなインサイチュ活性化剤を用いることで、式(III)の化合物を式(IV)の化合物に結合できる。例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)溶液及び塩基(例えば、トリエチルアミン又はジイソプロピルエチルアミン)のような標準的条件が使用される。別法として、式(IV)の化合物中のRIVがチオール基である場合、これをRIIIがマレイミド又はα−ハロカルボニルのようなチオール反応基である化合物(III)と反応させることができる。この反応は、pH緩衝液又は有機溶媒中で実施できる。式(II)を有する生成物化合物は、分取高速液体クロマトグラフィーによって精製できよう。]
[0044] クリプタンドは、米国特許出願公開第2004/0267009号明細書、Bernard Dietrich,Jean−Marie Lehn,Jean Guilhem and Claudine Pascard,Tetrehedron Letters,1989,Vol.30,No.31,pp 4125−4128、Paul H.Smith et al,J.Org.Chem.,1993,58,7939−7941、Jonathan W.Steed et al,2004,Journal of the American Chemical Society,126,12395−12402、及びBing−guang Zhang et al,Chem.Comm.,2004,2206−2207に記載されているようにして合成できる。]
[0045] 式(III)の化合物の合成は、出発原料を変更しながら非誘導体化クリプタンドに関して上記の参考文献に記載されているようにして、或いはそれに続く化学反応(例えば、以下の実施例に例示されているようなクリプタンドの第二アミン基のアルキル化)を行うことで達成できる。式(III)の化合物はまた、以下のスキーム2〜5に示されるようにして製造することもできる。式中、L及びRIIIは式(III)の化合物に関して上記に定義した通りである。]
[0046] ]
[0047] ]
[0048] ]
[0049] ]
[0050] ある種の固体支持体結合クリプタンドは新規である。したがって、本発明のさらに他の態様として、次の式(I)の化合物が提供される。]
[0051] ]
[0052] 式中、Solid Support及びLINKERは上記に定義した通りであり、CRYPTANDは次の式(C)を有する。]
[0053] ]
[0054] 式中、
R1及びR2は以下のものから独立に選択され、]
[0055] ]
[0056] R3、R4及びR5は以下のものから独立に選択される。)]
[0057] ]
[0058] さらに好ましくは、本発明のこの態様では、クリプタンドは以下のものから選択される。]
[0059] ]
[0060] 式(I)の化合物を製造するために使用される好ましい式(III)の化合物には、以下のものがある。]
[0061] ]
[0062] 式中、Lは上記に定義したようなLINKER’であり、RIIIは上記に定義したような反応基であって、好ましくはアミン、カルボン酸、活性化カルボン酸エステル、イソシアネート、イソチオシアネート、チオール、マレイミド及びα−ハロカルボニルから選択される。]
[0063] 式(I)の化合物を製造するために使用されるさらに好ましい式(III)の化合物には、以下のものがある。]
[0064] ]
[0065] 式中、Lは上記に定義したようなLINKER’であり、RIIIは上記に定義したような反応基であって、好ましくはアミン、カルボン酸、活性化カルボン酸エステル、イソシアネート、イソチオシアネート、チオール、マレイミド及びα−ハロカルボニルから選択される。]
[0066] 本発明のさらに他の態様に従えば、上述したような方法によって[18F]フッ化物イオン溶液を調製するための装置が提供される。したがって、
(i)上記に定義した式(I)の固体支持体結合クリプタンドを含む容器、
(ii)[18F]フッ化物イオンの水溶液を前記式(I)の固体支持体結合クリプタンドと接触させて上記に定義した式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を生成させる手段、
(iii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体から過剰の水を除去する手段、及び
(iv)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる手段
を含む[18F]フッ化物イオン溶液の調製装置が提供される。]
[0067] さらに他の実施形態では、本装置は自動化放射合成装置の一部をなすか、或いはそれと流体流通可能な状態にある結果、本発明の方法によって[18F]フッ化物イオン溶液を調製した後、[18F]フッ化物イオン溶液は[18F]フッ素化反応で使用される。一実施形態では、本装置は[18F]フッ化物イオン溶液の調製に専用化され又はさらに放射性フッ素化反応を行うための手段を組み込んだミクロ加工装置である。]
[0068] 本装置の使用に際しては、上述した方法を用いて式(I)の固体支持体結合クリプタンドを[18F]フッ化物イオンの水溶液を接触させて対応する式(II)の化合物を生成させ、次いで塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる。]
[0069] ミクロ加工装置の製造方法及び特に合成化学でのそれの使用に関する総説は、DeWitt(1999)“Microreactors for Chemical Synthesis”,Current Opinion in Chemical Biology,3:350−6、Haswell,Middleton et al(2001)“The Application of Microreactors to Synthetic Chemistry”,Chemical Communications:391−8、Haswell and Skelton(2000)“Chemical and Biochemical Microreactors”,Trendsin Analytical Chemistry,19(6),389−395、及びJensen(2001)“Microreaction Engineering−Is Small Better?”,Chemical Engineering Science,56:293−303に見出すことができる。]
[0070] 本発明の方法を実施するための好適なミクロ加工装置は、典型的には10〜300μm、さらに典型的には50〜300μmの内径を有するミクロチャンネル又は毛細管の内蔵ネットワークを有している。ミクロチャンネル又は毛細管のネットワークは、好適にはガラス又はシリコンで作られた基板の表面上にエッチング又は他の機械加工によって形成できる。別法として、ミクロチャンネルはポリマー(例えば、PEEKプラスチック、シクロオレフィンコポリマー、ポリジメチルシロキサン、SUB(エポキシ系フォトレジスト)、エポキシ樹脂又はポリメチルメタクリレート)を用いて形成することもできる。かかるポリマーをマスター(通例はガラス)上に注型し、硬化させ、次いで剥ぎ取るか、或いは射出成形、ホットエンボシング、キャスティング、リソグラフィー又は機械加工によって加工すればよい。]
[0071] ミクロチャンネル又は毛細管を、好適には金属(例えば、金又は銀)或いはさらに一般的にはガラスで作製されたカバープレートの接合によって封止ことで、ピコリットル量の液体又は気体を操作できる内蔵ネットワークが生み出される。使用する封止方法は選択される材料に依存し、(ガラスチップのための)熱接合及び(シリコンチップのための)陽極接合から選択できる。ポリマーチップに関しては、封止方法はクランピング、接着、加熱加圧及び自然付着から選択できる。流量は、例えば、複数の装置を積み重ねることでさらに増加させることができる。これらの装置は、マイクロシリンジポンプ(例えば、Kloehen Limited(ラスヴェガス、米国)から入手できるもの)又は試薬との界面部分に融解石英毛細管を用いる電気浸透流れ、並びに分析システム(例えば、紫外線(UV)検出器、毛細管電気泳動(CE)検出器、毛細管エレクトロクロマトグラフィー(CEC)検出器、電気化学的検出器、屈折率検出器及び放射能検出器)と共に使用するように設計される。]
[0072] 容器がミクロ加工装置中のミクロチャンネルである場合には、通常の方法(例えば、国際公開第2005/061110号に記載されたものに類似した方法)によってそれを式(I)の固体支持体結合クリプタンドで被覆することができる。ポリエチレンの表面改質は、Advances in Polymer Science(Springer Berlin/Heidelberg ISSN 0065−3195(Print)1436−5030(Online)Volume 169DOI 10.1007/b13502 Copyright 2004 ISBN 978−3−540−40769−0 DOI 10.1007/b13524 Pages 231−294)という書物に総説されている。記載された技法の多くは、他のプラスチック材料にも適用される。ミクロ加工装置がポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)から作製される場合、PMMAの表面はAnal.Chem.,72(21),5331−5337,2000に記載されているようにアミン官能化することができる。PMMA装置はまた、米国特許出願公開第2005/0101006号に記載されているようにスルフヒドリル基として官能化することもできる。光グラフトは、Rohr,T.,Ogletree,F.D.,Svec,F.,Frechet,J.M.,“Surface Functionalization of Thermoplastic Polymers for theFabrication of Microfluidic Devices by Photoinitiated Grafting”,Adv.Funct.Mater.2003,13,264−70に記載されている通り、ポリカーボネート、PMMA、ポリジメチルシロキサン及びポリオレフィンのような一定範囲のポリマー材料への表面官能基の導入を可能にする。加えて、Rohr,T.,Ogletree,F.D.,Svec,F.,Frechet,J.M.,“Photografting and the Control of Surface Chemistry in Three−Dimensional Porous Polymer Monoliths”,Macromolecules 2003,36,1677−84及びStachowiak,T.B.,Rohr,T.,Hilder,E.F.,Peterson,D.S.,Yi,M.,Svec,F.,Frechet,J.M.,“Fabrication of Porous Polymer Monoliths Covalently Attached to the Walls of Channels in Plastic Microdevices”,Electrophoresis 2003,24,3689−93に記載されているようにミクロ加工装置内に含めることができる化学的にグラフトした三次元モノリスを使用することで反応性表面積を増加させることができる。さらに、ミクロ加工装置は二重機能性を有することもできる。この場合には、例えば、共有結合クリプタンドに加えて、追加の反応剤(例えば、固体支持基質又は化学捕捉剤)が存在し得る。二重機能装置は、Peterson,D.S.,Rohr,T.,Svec,F.,Frechet,J.M.,“Dual−Function Microanalytical Device by In Situ Photolithographic Grafting of Porous Polymer Monolith:Integrating Solid−Phase Extraction and Enzymatic Digestion for Peptide Mass Mapping,”Anal.Chem.2003,75,5328−35に記載されている。]
[0073] 以下の実施例によって本発明を例示するが、実施例中では以下の略語を用いる。
Et3N:トリエチルアミン
R.T.:室温
MeOH:メタノール
(t)BOC:(第三)ブトキシカルボニル
L:リットル
mL:ミリリットル
hr(s):時間
THF:テトラヒドロフラン
HPLC:高速液体クロマトグラフィー
DCM:ジクロロメタン
LCMS:液体クロマトグラフィー質量分析法
NMR:核磁気共鳴
TFA:トリフルオロ酢酸
MBq:メガベクレル
RCP:放射化学純度
実施例1:化合物4の合成]
[0074] ]
[0075] 実施例1(i):化合物1の合成
機械的撹拌機を備えた1Lの三つ口丸底フラスコに、16.7mLの98%トリプロピルアミン及び0.33Lの99%イソプロパノールを仕込み、ドライアイス−イソプロパノール浴中で−78℃に冷却した。この混合物に、15.0gの40%水性グリオキサール(0.103モル)をイソプロパノールで83mLに希釈した溶液及び10.0g(0.0.683モル)の96%トリス(2−アミノエチル)アミン(「トレン」)を83mLに希釈した溶液を激しく撹拌しながら2時間かけて同時に添加した。(グリオキサールの初期濃度=1.24M、トレンの初期濃度=0.82M)。次いで、反応混合物を一晩放温し、60℃に短時間だけ加温して化合物2の生成を確実に完了させた。その表面に窒素ガスを吹き付けながら、室温に冷却した。真空下で溶媒を除去し、クロロホルム(250mL)を添加した。こうして得られたスラリーを砂で濾過し、真空下で濃縮することで、橙色の固体(5.2g、43%)を得た。]
[0076] 実施例1(ii):化合物2の合成
化合物1(4g、11.2mmol)をメタノール(150mL)に溶解し、氷水浴中で冷却した。水素化ホウ素ナトリウム(8g、208mmol)を30分かけて少しずつ添加した。スティフィング(stiffing)を行いながら混合物を16時間放置して室温まで昇温させた。溶液を真空下で濃縮乾固することでオフホワイトの固体を得た。固体を水(100mL)に溶解し、60℃で1/2時間加熱すると、その間に混合物中に油状物質が生じた。THF(100mL)を添加し、有機層を分離した。水性層を再びTHF(100mL)で抽出した。抽出液を合わせ、相分離カートリッジで濾過し、真空下で濃縮乾固した。油状固体をTHF(20mL)に再溶解し、水(15mL)を添加した。溶液をゆっくりと濃縮すると白色の固体が晶出したが、これを濾過によって集め、氷冷水で洗浄し、高真空下で乾燥した(1.6g、38%)。]
[0077] 実施例1(iii):化合物3の合成
化合物2(0.1g、0.270mmol)を乾燥DMF(5mL)に溶解し、炭酸カリウム(1.1eq、0.297mmol、0.041g)を添加した。反応物から約0.1mLの容量を採取して0.1%ギ酸水溶液:アセトニトリル(1:1)10mLで希釈することによりHPLC−質量分析法で反応を追跡しながら、臭化アルキル(1.1eq、0.297mmol、81.7mg)を少しずつ添加した。反応物を室温で16時間撹拌した。さらに0.25当量の臭化アルキルを添加し、反応物をさらに16時間撹拌した。反応混合物を真空下で濃縮乾固した。これをそれ以上精製することなく次の段階で使用した。]
[0078] 実施例1(iv):化合物4の合成
粗化合物3を乾燥DMF(20mL)に溶解し、ピリジン(2mL)を添加し、次いでジ−tert−ブチルカーボネート(1g、4.58mmol、17eq)を添加した。混合物を窒素下で70℃で16時間加熱した。粗生成物を薄層クロマトグラフィー(シリカゲルプレートを10%メタノール/DCMで溶出)及びLCMSによって分析した。薄層クロマトグラフィーは、0.2及び0.5のRf値を有する2つの主スポット並びに若干の小スポットを示した。混合物を、100%ペトロール40〜60乃至100%酢酸エチルで溶出するシリカゲル上のフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製した。NMR及びLCMSにより、第2の主ピークは所望のペンタ−BOC生成物であることが示された(50mg)。]
[0079] ]
[0080] 実施例2(i):化合物5の合成
化合物2(0.1g、0.270mmol)を乾燥DMF(2mL)に溶解し、臭化アルキル(1.1eq、0.297mmol、81.07mg)の乾燥DMF(1mL)溶液を5分かけて添加した。溶液を室温で16時間撹拌した。DMFを減圧下で除去し、白色の固体を最小量の水/メタノール(1:1)に溶解した。分取HPLC(Phenomenex luna C18(2) 150×21.2、10分で5〜70%のアセトニトリル/水)は8〜8.5分のtrを有する主ピークを与えたが、これを凍結乾燥して白色の固体(15mg)を得た。NMR及びLCMSによって構造を確認した。]
[0081] 実施例2(ii):[19F]フッ化物によるフッ化物イオン結合試験
化合物5(1mg)の水(0.1mL)溶液を1N HClでpH1に酸性化し、フッ化カリウム(0.1〜1eq)の水溶液をRTで添加した。溶液を逆相HPLC(Luna C5 150×4.6mm上で1%TFA/水、1%TFA/MeCNの勾配、254nmで検出)によって分析した。]
[0082] 実施例2(iii):[18F]フッ化物イオンによる化合物5のフッ化物イオン放射性標識]
[0083] ]
[0084] 化合物5(0.1mg、180nmol)の50:50メタノール/水(0.2mL)溶液に1M HCl(4.5μL、4.5μmol)を添加した。この酸性化溶液を、標的水(0.05mL)中の[18F]フッ化物イオン(98MBq)を含むガラスバイアルに直接添加し、室温で20分間放置した。反応物を逆相HPLC(溶媒A=水中0.1%TFA、溶媒B=MeCN中0.1%TFA、Luna C5 150×4.6mm、254nmで検出、勾配:0〜3分(2%B)、3〜10分(2〜70%B)、10〜13分(70%B)、13〜16分(70〜2%B)、16〜21分(2%B)、流量:1mL/分)によって分析した。[18F]化合物5は10.1分の保持時間を有している。同じHPLC方法を用いて、[18F]化合物5を64%の崩壊補正単離収率で精製した。精製[18F]化合物5は、酸性溶液(pH<3)中で安定(RCP>95%)である。]
[0085] [18F]化合物5溶液のpHをpH7に高めると、HPLCピーク強度で測定して70%を超える[18F]フッ化物イオンがクリプタンドから除去される。]
[0086] HPLC条件
0〜3分 2%(B)
3〜10分 2〜70%(B)
10〜13分 70%(B)
13〜16分 70〜2%(B)
16〜21分 2%(B)
カラムLuna C5 150×4.6mm
溶離剤溶媒A:水中0.1%TFA、溶媒B:アセトニトリル中0.1%TFA
ポンプ速度1mL/分
波長254nm
実施例3:樹脂ビーズ結合固体支持クリプタンドの合成]
[0087] ]
[0088] 化合物2及び塩基(例えば、炭酸カリウム)を乾燥DMF(2mL)に溶解し、(クロロメチル)ポリスチレン樹脂(例えば、Sigma−Aldrich社から入手できるメリフィールド(Merrifield)ペプチド樹脂)を乾燥DMF(1mL)に懸濁した懸濁液に5分かけて添加する。混合物を室温又は高温で撹拌し、遊離クリプタンド出発原料が(LCMSで測定して)消費されるまで続ける。DMFを濾過によって除去し、樹脂を1種以上の有機溶媒(例えば、メタノール、ジクロロメタン又はジメチルホルムアミド)で複数回洗浄する。最終樹脂を元素分析によって特性決定する。]
[0089] 実施例4:樹脂ビーズ結合固体支持クリプタンドの合成]
[0090] ]
実施例

[0091] 化合物5を過剰のtBOCで処理して対応するペンタBOC保護化学種を得る。メチルエステルをけん化して遊離酸を得、次いでカップリング試薬(例えば、HATU)を用いてアミノ官能化樹脂(例えば、Sigma−Aldrich社から入手できる(アミノメチル)ポリスチレン樹脂)とのアミド結合形成を行うことで、固体支持BOC保護クリプタンドを得る。最後に、トリフルオロ酢酸を用いたBOC脱保護によって所望の固体支持クリプタンドを得る。これをNMR及び元素分析によって特性決定する。]
权利要求:

請求項1
[18F]フッ化物イオン溶液の調製方法であって、(i)[18F]フッ化物イオンの水溶液を以下の式(I)の固体支持体結合クリプタンド(CRYPTAND)とpH5未満で接触させて以下の式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を生成させる段階、(ii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体から過剰の水を除去する段階、及び(iii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる段階を含む方法。
請求項2
クリプタンドが次の式(C)を有する、請求項1記載の方法。式中、R1及びR2は以下のものから独立に選択され、R3、R4及びR5は以下のものから独立に選択される。
請求項3
クリプタンドが以下のものから選択される、請求項1又は請求項2記載の方法。
請求項4
段階(iii)が、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、スルホラン、N−メチルピロリジノン及びこれらの任意の混合物から選択される有機溶媒、水、又はさらに水を含む前述の有機溶媒を含む溶液として提供される、任意には相間移動触媒の存在下にあるカリウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩、ホスホニウム塩、セシウム塩及びイミダゾリウム塩から選択される塩基の溶液を用いて実施される、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
請求項5
段階(iii)が、任意には水を含むアセトニトリル中における炭酸カリウム及びクリプトフィックスの溶液を用いて実施される、請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の方法。
請求項6
段階(iii)が、400μl以下、好ましくは50μl以下、さらに好ましくは1〜10μlの少量の塩基溶液を用いて実施される、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。
請求項7
請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の方法を実施し、次いで得られた[18F]フッ化物イオン溶液をベクターと反応させることを含む、[18F]放射性フッ素化方法。
請求項8
次の式(I)の化合物。式中、クリプタンドは次の式(C)を有する。式中、R1及びR2は以下のものから独立に選択され、R3、R4及びR5は以下のものから独立に選択される。
請求項9
クリプタンドが以下のものから選択される、請求項8記載の式(I)の化合物。
請求項10
(i)請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の式(I)の固体支持体結合クリプタンドを含む容器、(ii)[18F]フッ化物イオンの水溶液を前記式(I)の固体支持体結合クリプタンドと接触させて請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を生成させる手段、(iii)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体から過剰の水を除去する手段、及び(iv)式(II)のクリプタンド−[18F]フッ化物イオン複合体を塩基(好適には9以上のpKaを有する塩基)の溶液で洗浄して[18F]フッ化物イオンを溶液中に遊離させる手段を含む[18F]フッ化物イオン溶液の調製装置。
請求項11
ミクロ加工装置である、請求項10記載の装置。
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