<Desc/Clms Page number 1>
"Vrije Universiteit Brussel" voor : "Werkwijze voor het controleren van de substitutie op aromatische kern, en, werkwijze en apparatuur ter bereiding van samenstelling voor scintigrafisch onderzoek".
Uitvinder : John MERTENS
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het controleren van de substitutie, op een door een halogeen atoom, aminofunctie of diazoniumgroep monogesubstitueerde aromatische kern, van één van deze substituenten, door, chloor, broom of iodium in zuur midden en in aanwezigheid van koperionen als katalysator.
Het gebruik van een koperzout
EMI2.1
als katalysator is vooral bekend bij de nukleofiele uitwisselingsreacties van !en met ortho-en stitueerde arylgroepen, meer bepaald phenylgroepen, zoals N-isopropyl- para-iodo-amfetamine en o-l-hippuraanzuur.
De omstandigheden, waarbij deze reacties toegepast worden, zijn echter zodanig dat steeds ongewenste bijprodukten, zoals oxydatieve afbraakprodukten, gevormd worden.
Dit biedt vooral een belangrijk nadeel voor merkingsreacties die hun toepassing vinden in het medisch domein, zoals scintigrafisch onderzoek, waar sterke eisen gesteld worden in zake zuiverheid.
De uitvinding heeft hoofdzakelijk tot doel aan dit nadeel te verhelpen en een werkwijze voor te stellen die toelaat, op een eenvoudige wijze, de vorming van deze bijprodukten te vermijden.
Tot dit doel voert men deze substitutie uit in aanwezigheid van een overmaat reduktor, zodanig dat gedurende de ganse substitutie-reactie nagenoeg enkel éénwaardige koperionen blijven bestaan.
In een bijzondere uitvoeringsvorm
<Desc/Clms Page number 3>
van de uitvinding voert men de substitutie uit op een arylgroep bevattende verbinding volgens het reactieschema :
EMI3.1
waarin : R waterstof of een groep, meer bepaald een organische functie is die niet betrokken is bij desbetreffende substitutie-reacties, X broom, chloor, iodium, amino of diazonium is en Y chloor, broom of iodium is.
In een meer specifieke uitvoering- vorm van de uitvinding is genoemde verbinding gevormd door
EMI3.2
N-isopropyl-para-iodo-amfetamine, ortho-I-hippuraanzuur of een para-Iphenylvetzuur, zoals 17 para-I-phenylheptadecaanzuur.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op het reactiemengsel van een koperzout, een overmaat reduktor, een verbinding met een door een halogeen atoom, aminofunctie of diazoniumgroep monogesubstitueerde aromatische kern en een zout van radioaktief halogeen.
Verder heeft de uitvinding nog betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een injecteerbare samenstelling welke bestemd is voor scintigrafisch onderzoek meer bepaald op basis van het hierboven vermeld reactiemengsel.
Deze werkwijze is gekenmerkt door het feit dat men het reactiemengsel verwarmt, bij voorkeur bij nagenoeg 1000C gedurende nagenoeg 30 minuten, tot het vormen van een door radioaktief halogeen gesubstitueerde verbinding en dat men daarna de aldus ontstane gemerkte verbinding onder steriele omstandigheden mengt bij een isotonische oplossing.
Tenslotte heeft de uitvinding nog betrekking op een apparatuur en een bijzondere injectiespuit voor het bereiden van een injecteerbare samenstelling welke bestemd is
<Desc/Clms Page number 4>
voor scintigrafisch onderzoek, meer bepaald op basis van genoemd reactiemengsel.
Deze apparatuur omvat een flesje dat hermetisch afgesloten kan worden door een doorprikbare stop, minstens twee injectiespuiten met één in een cylinder beweegbare zuiger en een injectienaald die aansluit of aansluitbaar is op de bodem van deze cylinder en die doorheen genoemde stop dient geprikt te worden, waarbij één van de spuiten bestemd is om een isotonische oplossing te bevatten en een cylinderwand vertoont die boven de vulhoogte minstens één opening vertoont, die, enerzijds, door de zuiger van de inhoud van de cylinder afgesloten kan worden en die 1 anderzijds, door het verplaatsen van de zuiger tot boven deze opening in verbinding met deze inhoud gesteld kan worden.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele specifieke substitutiereacties, injecteerbare samenstellingen voor scintigrafisch onderzoek en van een apparatuur voor het bereiden van deze samenstelling, volgens de uitvinding.
Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet.
Bijgaande figuur, met gedeeltelijke doorsneden, stelt een concrete uitvoeringsvorm voor van genoemde apparatuur.
De uitvinding heeft in de eerste plaats tot doel een werkwijze voor te stellen die toelaat op een efficiënte wijze de substitutie te controleren, op een door een halogeen atoom, aminofunctie of diazoniumgroep monogesubstitueerde aromatische kern, van één van deze substituenten door chloor, broom of iodium in zuur midden en in aanwezigheid van koperionen als katalysator, waarbij, volgens de uitvinding, ervoor gezorgd wordt dat de koperionen gedurende de ganse substitutiereactie enkel aanwezig zijn onder vorm van éénwaardige koperionen.
<Desc/Clms Page number 5>
Hiertoe dient, steeds volgens de uitvinding, deze reactie plaats te grijpen in aanwezigheid van een overmaat reduktor, die zowel van organische als van anorganische aard kan zijn.
De éénwaardige koperionen kunnen als dusdanig toegevoegd worden of in situ gegenereerd worden door de aanwezigheid van een voldoende hoeveelheid van deze reduktor.
De overmaat reduktor zorgt ervoor dat Cu (I) in deze oxydatiegraad aanwezig blijft gedurende het ganse reactie verloop en als dusdanig als katalysator kan optreden.
In de literatuur, waarin melding gemaakt wordt van Cu (I)-zout, zijn de reactieomstandigheden zodanig dat het Cu (I) niet stabiel is in de beschreven middens en gedurende de reactie Cu (II) gevormd wordt.
In een meer specifieke uitvoering- vorm van de uitvinding voert men de substitutie uit op een arylgroep bevattende verbinding en dit volgens het reactieschema :
EMI5.1
waarin R waterstof of een groep, meer bepaald een organische functie is die niet betrokken is bij desbetreffende substitutie reacties, X broom, chloor, iodium, amino of diazonium is en Y chloor, broom of iodium is.
R wordt bij voorkeur gevormd uit één van volgende radicalen :
EMI5.2
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
met R.. en R((-CJalkylgroepen en een arylgroep, zoals een phenyl- groep.
Volgens de uitvinding werd vastgesteld dat de reducerende omstandigheden voorkomen dat zich een oxydatieve afbraak van de produkten, die betrokken zijn in de reactie, voordoet.
Als reduktor maakt men bij voorkeur gebruik van Sn (II)-zouten, al of niet in aanwezigheid van metalliek tin, van ascorbinezuur, van citroenzuur of van reducerende monosacchariden en dit steeds in zuur midden. Indien gebruik gemaakt wordt van ascorbinezuur in waterige oplossing, vervult ascorbinezuur simultaan de functie van reduktor en van zuur.
Indien de verbinding waarop de substitutie dient plaats te vinden moeilijk oplosbaar is, kan de substitutie uitgevoerd worden in een waterige oplossing van aceton, methanol of ethanol. Naargelang de temperatuur, waarbij de reactie uitgevoerd wordt, gebeurt deze snel of minder snel.
Belangrijk is te noteren dat het mogelijk is de substitutie uit te voeren bij een temperatuur van nagenoeg 100 C, bij voorbeeld in een bad kokend water, hetgeen dus een belangrijk voordeel biedt vanuit praktisch oogpunt.
In sommige gevallen kan het echter nuttig zijn bij hogere temperaturen te werken, bij voorbeeld indien gewenst wordt dat de reactie snel verloopt.
Steeds uit praktische overwegingen, teneinde toe te laten de hierboven beschreven werkwijze op een zo efficiënt en eenvoudige wijze te kunnen toepassen, kan gebruik gemaakt worden van een zogenoemde"kit-bereiding", welke bestaat uit een reactiemengsel van koperzout, een overmaat reduktor, een verbinding met een door een halogeen atoom, aminofunctie of diazoniumgroep monogesubstitueerde aromatische kern, en een zout van een radioaktief halogeen. Een dergelijke kit-bereiding laat dus toe door gewoon opwarmen bij een bepaalde temperatuur, bij voorbeeld 100"C, een merkingsreactie uit te voeren op de desbetreffende verbinding.
<Desc/Clms Page number 7>
Verder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een injecteerbare samenstelling, welke bestemd is voor scintigrafisch onderzoek, meer bepaald op basis van dit reactiemengsel.
Deze werkwijze bestaat erin dit reactiemengsel, dat zich bij voorbeeld voordoet onder vorm van een kit-bereiding, bij genoemde temperaturen op te warmen tot het vormen van een radioactief halogeen gesubstitueerde verbinding en daarna de aldus ontstane gemerkte verbinding onder steriele omstandigheden te mengen met een isotonische oplossing.
Hiervoor kan men volgens de uitvinding bij voorkeur gebruik maken van een specifieke apparatuur zoals voorgesteld werd in de figuur.
Deze omvat hoofdzakelijk een flesje 1 met een conische bodem 2, dat door middel van een stop 3 hermetisch afgesloten is, en 2 injectiespuiten 4 en 5.
De stop 3 van het flesje 1 vertoont een rubberen doorprikbare schijf 6 met daarboven een aluminiumfolie 7, waarin 2 gaatjes 8 en 9 voorzien zijn, en een schroefdop 10 met een centrale opening 11, die de rubberen schijf 6 met de aluminiumfolie 7 vast tegen de bovenrand van het flesje 1 aandrukt.
De injectiespuiten 4 en 5 zijn elk voorzien van een injectienaald, respectievelijk 12 en 13, die langs de gaatjes respectievelijk 8 en 9 doorheen de rubberen schijf 6 geprikt kan worden.
Verder bestaan de spuiten 4 en 5 zelf uit een cylinder, respectievelijk 14 en 15, waarin een zuiger, respectievelijk 16 en 17, beweegbaar is.
De spuit 4 is bestemd om een isotonische oplossing te bevatten, terwijl de spuit 5 bestemd is om een injecteerbare samenstelling op te zuigen.
Belangrijk is te noteren dat de spuit 4 gekenmerkt is door de aanwezigheid, in de cylinderwand 14,
<Desc/Clms Page number 8>
van een opening 18 die zich bevindt boven de vulhoogte van de cylinder, zodanig dat oorspronkelijk de zuiger 16 deze opening 18 van de ruimte 19, die de isotonische oplossing dient te bevatten, afsluit, terwijl door het verplaatsen van de zuiger boven deze opening 18, zoals in streeplijn voorgesteld werd in de figuur, de ruimte 19 in verbinding met de atmosfeer kan gesteld worden.
Voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding gaat men aldus als volgt te werk.
Na, zoals hierboven reeds beschreven werd, in het hermetisch gesloten flesje 1, de merkingsreactie bij een bepaalde temperatuur uitgevoerd te hebben, wordt de injectienaald
12 van de spuit 4, die in de ruimte 19 een isotonische oplossing bevat, doorheen de rubberen schijf 6 geprikt.
Hetzelfde wordt eveneens gedaan met de injectienaald 13 van de spuit 5, waarbij er nochtans voor gezorgd wordt dat het vrije uiteinde van de naald 13 zich nagenoeg tot aan het laagste gedeelte van de conische bodem 2 van het flesje 1 uitstrekt.
De opening 18 is door middel van de zuiger 16 van de ruimte 19 afgescheiden, terwijl in de spuit 5, die oorspronkelijk volledig ledig is, de zuiger 17 zich nagenoeg tegen de bodem van de cylinder 15 bevindt.
Een volgende bewerking bestaat erin de zuiger 16 te brengen in een stand tot boven de opening 18, bij voorbeeld in de in streeplijn voorgestelde stand. Dit heeft als gevolg dat de isotonische oplossing, die zich in de ruimte 19 van de cylinder 14 bevindt, in verbinding gesteld wordt met de atmosfeer en aldus gemakkelijk langs de injectienaald 12 in het flesje 1 kan vloeien.
Vervolgens wordt de zuiger 17 in de spuit 5 verplaatst volgens de richting van pijl 20, zodanig dat de gemerkte verbinding samen met de isotonische oplossing vanuit het flesje 1 gecollecteerd wordt in de ruimte 21 van de cylinder
EMI8.1
15.
<Desc/Clms Page number 9>
Teneinde deze bewerking onder volledig steriele omstandigheden uit te voeren, kan het van belang zijn een sterilisatiefilter 22, bij voorbeeld van 0,22 p, te voorzien, die bij voorbeeld afneembaar tussen de injectienaald 13 en de cylinder 15 van de spuit 5 geplaatst wordt, zoals-voorgesteld werd in de figuur.
In een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, indien de inhoud van het flesje 1 reeds steriel is, kan de opening 18 van de spuit 4 voorzien worden van een sterilisatiefilter, zodat in dit geval deze op de spuit 5 weggelaten kan worden.
Voorbeeld 1.
1,3 I1mol Cu (II) (CuS04. 5 H20 :
EMI9.1
32, 5 mg/10 11, 5 pmol ascorbinezuur, 150 ui H20, sing (2-50 mCi voor een specifieke activiteit van 0, 5 mCi/mI) en 0, 3 umol N-isopropyl-para-iodo-amfetamine onder zijn chloridezout vorm worden, na mengen in een hermetisch afgesloten flesje 1 met conische bodem 2, zoals voorgesteld werd in de figuur, (totale inhoud 0, 75 ml) verhit bij 1750C gedurende 5 minuten.
Het bekomen merkingsrendement bedroeg nagenoeg 100 %, terwijl geen radioaktieve bijprodukten gevormd werden.
Voorbeeld 2.
3,3 pmol Cu (II) (zelfde oplossing als in voorbeeld 1), 43 umol ascorbinezuur, 3 pmol N-isopropyl-paraiodo-amfetamine onder zijn chloride zout vorm, radioactief iodide (zelfde als in voorbeeld 1) en 150 ui water werden, na mengen in een analoog afgesloten reactief lesje met conische bodem, verwarmd bij 1000C gedurende 30 minuten.
Het merkingsrendement was hoger dan 99 %, terwijl eveneens geen radioaktieve bijprodukten gevormd werden.
<Desc/Clms Page number 10>
Voorbeeld 3.
50 pi Cu (NO3)2 in een azijnzure
EMI10.1
(96 %) oplossing (1, 3 mg/ml), l mg SnC12. en l mg N-isopropyl- para-iodo-amfetamine werden gemengd in een hermetisch afgesloten reactieflesje. Vervolgens werden een schilfertje metalliek tin en 20 ui I oplossing (specifieke activiteit 0, 5 mCi/1) toegevoegd.
Het flesje werd vervolgens verwarmd tot 170 C gedurende 30 minuten.
Het bekomen reactierendement was hoger dan 99%.
Het aldus bekomen reactieprodukt werd dan met een IM NaOH oplossing op pH 10à llgebracht en over een microkolom met RP-18 Sep- pack vulling gestuurd.
Vervolgens werd de kolom gespoeld met 10 ml H20 en het N-isopro- pyl-p-I-amfetamine werd kwantitatief geëlimineerd met 2-3 ml aangezuurd ethanol.
Voorbeeld 4.
In voorbeeld l werd het iodide vervangen door bromide in dezelfde hoeveelheid.
Verder werden dezelfde hoeveelheid Cu (II) zout, ascorbinezuur, N-isopropyl-para-iodo-amfetamine, in chloridezout vorm, en water met dit bromide gemengd in een afgesloten flesje dat dan verhit werd bij een temparatuur die schommelde tussen 180 en 220 C gedurende nagenoeg 2 uur.
Het merkingsrendement was bevredigend, terwijl nagenoeg geen radioaktieve bijprodukten gevormd werden.
Voorbeeld 5.
Uitgegaan werd eveneens van dezelfde reactiemiddelen als in voorbeeld I met uitzondering van het N-isopropyl-para-iodo-amfetamine dat vervangen werd door para-bromoN-isopropylamfetamine.
<Desc/Clms Page number 11>
Het aldus bekomen reactiemengsel werd verhit bij een temperatuur begrepen tussen 150 en 200 C, gedurende nagenoeg 2 uur.
Het bekomen rendement was eveneens bevredigend, terwijl nagenoeg geen bijprodukten gevormd werden.
Voorbeeld 6.
Nogmaals werd uitgegaan van dezelfde reactiemiddelen en dezelfde hoeveelheden als in voorbeeld 1 met uitzondering van het iodide en het N-isopropyl-para-iodo-amfetamine die vervangen werden door respectievelijk bromide en para- bromo-N-isopropylamfetamine.
Het aldus bekomen reactiemengsel werd in een afgesloten flesje verhit bij een temperatuur van nagenoeg 150 à 200 C gedurende 2 uur.
Het bekomen rendement was eveneens bevredigend, terwijl nagenoeg geen bijprodukten gevormd werden.
Voorbeeld 7.
0,2 mg ortho-iodo-hippuraanzuur ("hippuraan"), 2 mg ascorbinezuur, 1,3 umol CuS04'0, 5 ml H20 en radioaktief iodide (1-20 mCi) werden gemengd in een hermetisch afgesloten flesje en gedurende 5 minuten verwarmd bij nagenoeg 100 C.
Het rendement bedroeg nagenoeg 100 % terwijl geen bijprodukten gevormd werden.
Meer bepaald werd vastgesteld dat het ortho-iodo-benzoëzuur, dat soms als onzuiverheid in het beginprodukt aanwezig kan zijn, niet gemerkt werd en dat het gemerkte hippuraan niet afbreekt tot gemerkt ortho-iodo-benzoëzuur, waardoor de medische resultaten vervalst zouden kunnen worden.
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
Voorbeeld 8. i O)- COOH, 0, 3 ml MeOH/H10 2 pmol Culs04'4 mg ascobinezuur, radioio- 123dide (2-20 mCi I), worden in een afgesloten reaktievaatje gedurende l uur verwarmd bij 150 C.
Het rendement is bevredigend, terwijl nagenoeg geen bijprodukten gevormd werden.
Voorbeeld 9. l COOH, 0, 3 ml MeOH/H20 (90/10), 2 umol CuS04)'mg ascorbinezuur en 123 radioiodide (2-20 mCi worden in een afgesloten reaktieflesje
EMI12.2
gedurende 30 minuten verwarmd bij 100 C.
Voorbeeld 10.
Kit-bereiding van injekteerbare N-isopropyl-p-I-amfetamine oplossing. Na merking zoals beschreven in voorbeeld 2 werd, voor de bereiding van een injecteerbare samenstelling van het gemerkte N-isopropyl-para-iodo-amfetamine, gebruik gemaakt van de apparatuur volgens bijgaande figuur en werd als volgt te werk gegaan.
EMI12.3
In spuit 4 werd 1, 8 ml isotonische oplossing gebracht welke 16 mg NaCl, 2, 5 mg Na2C03 2 mg ascorbinezuur per ml bevatte, zodat de pH van de aldus bekomen oplossing 7, 5 bedroeg.
De naald 12 van de aldus gevulde spuit 4 alsook deze van een ledige spuit 5 werden, op de manier die voorgesteld werd in figuur, doorheen de rubberen schijf 6 geprikt.
Door eerst de zuiger 16 van de spuit 4 op te trekken tot boven het gaatje 18 stroomde de inhoud ervan vrij in het flesje en door vervolgens de zuiger 17 van de spuit 5 te verplaatsen in de zin van pijl 20 werd de totale inhoud van het flesje 1 en van de spuit 4 in de spuit 5 gecollecteerd.
Deze laatste bevatte aldus het
EMI12.4
123 para- I-N-isopropylamfetamine een steriele,
<Desc/Clms Page number 13>
intieklare oplossing waarvan de pH nagenoeg 6,5 bedroeg.
Deze samenstelling kon dan rechtstreeks toegepast worden voor hersenscintigrafie en longonderzoek.
In dit verband werd vastgesteld dat de zuiverheid van het bekomen radiopharmacon een betere hersenen tot longen radioactiviteitsverhouding verzekert dan hetgeen tot nog toe het geval was.
EMI13.1
Een analoge injecteerbare samenstelling kan bereid worden met I gemerkt O-I-hippuraanzuur 123 voor van de nieren. Het met l puraanzuur wordt ook gebruikt voor scintigrafisch onderzoek.
Gemerkte eindstandige iodophenylvetzuren, welke bekomen werden volgens de voorbeelden 7 en 8 worden op een voordelige wijze aangewend voor scintigrafische hart-en leverstudies.
Zij nog vermeld dat de merking van de verbindingen, gevormd in voorbeeld 8, gevolgd wordt door een "HPLC"scheiding, teneinde een dragervrij gemerkt produkt op te leveren alvorens over te gaan tot het mengen met een isotonische oplossing.
De HPLC scheiding kan bij voorbeeld geschieden op een RP-18 kolom.
De uitvinding is natuurlijk geenszins beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de werkwijze voor het controleren van genoemde substitutiereacties van de werkwijze voor het bereiden van injecteerbare samenstellingen op basis van aldus gemerkte verbindingen, en van de apparatuur, meer specifiek de injectiespuit 4, volgens bijgaande figuur.
Aldus kan bij voorbeeld de arylgroep van de hierboven beschreven te merken verbinding een antraceenring zijn, terwijl de substituent R zeer uiteenlopende betekenissen kan hebben. Het volstaat immers dat deze niet betrokken wordt in genoemde substitutiereactie.
<Desc / Clms Page number 1>
"Vrije Universiteit Brussel" for: "Method for checking the substitution on an aromatic nucleus, and, method and equipment for the preparation of a composition for scintigraphic research".
Inventor: John MERTENS
<Desc / Clms Page number 2>
The invention relates to a method for checking the substitution, on an aromatic core monosubstituted by a halogen atom, amino function or diazonium group, of one of these substituents, by, chlorine, bromine or iodine in acidic medium and in the presence of copper ions such as catalyst.
The use of a copper salt
EMI2.1
as catalyst it is known in particular in the nuclearophilic exchange reactions of and with ortho and substituted aryl groups, in particular phenyl groups, such as N-isopropyl para-iodo-amphetamine and o-1-hippuranoic acid.
However, the conditions under which these reactions are used are such that undesired by-products such as oxidative degradation products are always formed.
This presents a significant disadvantage in particular for marking reactions that find their application in the medical field, such as scintigraphic research, where strong demands are made with regard to purity.
The main object of the invention is to remedy this drawback and to propose a method which allows, in a simple manner, to avoid the formation of these by-products.
For this purpose, this substitution is carried out in the presence of an excess of a reducer, such that substantially only monovalent copper ions persist throughout the substitution reaction.
In a special embodiment
<Desc / Clms Page number 3>
of the invention, the substitution is carried out on an aryl group-containing compound according to the reaction scheme:
EMI3.1
wherein: R is hydrogen or a group, particularly an organic function not involved in corresponding substitution reactions, X is bromine, chlorine, iodine, amino or diazonium and Y is chlorine, bromine or iodine.
In a more specific embodiment of the invention, said compound is formed by
EMI3.2
N-isopropyl-para-iodo-amphetamine, ortho-I-hippuranoic acid or a para-Iphenyl fatty acid, such as 17 para-I-phenylheptadecanoic acid.
The invention also relates to the reaction mixture of a copper salt, an excess of a reducer, a compound having an aromatic nucleus monosubstituted by a halogen atom, amino function or diazonium group and a salt of radioactive halogen.
The invention furthermore relates to a method for preparing an injectable composition which is intended for scintigraphic research, in particular on the basis of the above-mentioned reaction mixture.
This method is characterized by the fact that the reaction mixture is heated, preferably at about 100 DEG C. for about 30 minutes, to form a radioactive halogen-substituted compound, and the resulting label compound is then mixed under sterile conditions in an isotonic solution .
Finally, the invention also relates to an equipment and a special syringe for preparing an injectable composition which is intended
<Desc / Clms Page number 4>
for scintigraphic research, in particular on the basis of said reaction mixture.
This equipment includes a vial which can be hermetically sealed by a pierceable stopper, at least two syringes with one piston movable in a cylinder and a hypodermic needle which is connected or connectable to the bottom of this cylinder and which is to be pierced through said stopper. one of the syringes is intended to contain an isotonic solution and has a cylinder wall which has at least one opening above the filling height, which can be closed on the one hand by the piston of the contents of the cylinder and 1 on the other by displacing the piston can be connected to this content above this opening.
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of some specific substitution reactions, injectable compositions for scintigraphic studies, and of an equipment for preparing this composition, according to the invention.
This description is given by way of example only and does not limit the invention.
The accompanying figure, with partial cross-sections, represents a concrete embodiment of said equipment.
The object of the invention is primarily to propose a method which permits efficient control of the substitution, on an aromatic core monosubstituted by a halogen atom, amino function or diazonium group, of one of these substituents by chlorine, bromine or iodine in acid medium and in the presence of copper ions as a catalyst, whereby, according to the invention, it is ensured that the copper ions are present during the entire substitution reaction only in the form of monovalent copper ions.
<Desc / Clms Page number 5>
For this purpose, in accordance with the invention, this reaction should take place in the presence of an excess of a reducer, which may be of an organic or inorganic nature.
The monovalent copper ions can be added as such or generated in situ by the presence of a sufficient amount of this reducer.
The excess reducer ensures that Cu (I) remains in this oxidation degree during the entire reaction course and can act as a catalyst as such.
In the literature mentioning Cu (I) salt, the reaction conditions are such that the Cu (I) is not stable in the described centers and Cu (II) is formed during the reaction.
In a more specific embodiment of the invention, the substitution is carried out on an aryl group-containing compound and this according to the reaction scheme:
EMI5.1
wherein R is hydrogen or a group, in particular an organic function not involved in corresponding substitution reactions, X is bromine, chlorine, iodine, amino or diazonium and Y is chlorine, bromine or iodine.
R is preferably formed from one of the following radicals:
EMI5.2
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
with R ... and R ((- C 1 alkyl groups and an aryl group, such as a phenyl group.
According to the invention, it was found that the reducing conditions prevent an oxidative degradation of the products involved in the reaction.
Preferred reductors are Sn (II) salts, whether or not in the presence of metallic tin, of ascorbic acid, of citric acid or of reducing monosaccharides, always in an acid medium. When using ascorbic acid in aqueous solution, ascorbic acid simultaneously performs the function of reducing agent and of acid.
If the compound to be substituted is sparingly soluble, the substitution can be carried out in an aqueous solution of acetone, methanol or ethanol. Depending on the temperature at which the reaction is carried out, it takes place more or less quickly.
It is important to note that it is possible to carry out the substitution at a temperature of almost 100 ° C, for example in a bath of boiling water, which therefore offers an important advantage from a practical point of view.
In some cases, however, it may be useful to operate at higher temperatures, for example, if the reaction is desired to proceed rapidly.
For practical reasons, in order to allow the above-described method to be applied in such an efficient and simple manner, use can be made of a so-called "kit preparation", which consists of a reaction mixture of copper salt, an excess of reducer, a compound having an aromatic nucleus monosubstituted by a halogen atom, amino function or diazonium group, and a salt of a radioactive halogen. Such a kit preparation thus permits, by simply heating at a certain temperature, for example 100 ° C, to carry out a labeling reaction on the compound in question.
<Desc / Clms Page number 7>
The invention further relates to a method for preparing an injectable composition, which is intended for scintigraphic research, in particular on the basis of this reaction mixture.
This method consists in heating this reaction mixture, which, for example, occurs in the form of a kit preparation, at said temperatures to form a radioactive halogen-substituted compound and then mixing the thus-formed labeled compound under sterile conditions with an isotonic solution.
According to the invention it is preferable to use a specific equipment for this purpose, as has been proposed in the figure.
It mainly comprises a bottle 1 with a conical bottom 2, which is hermetically closed by means of a stopper 3, and 2 syringes 4 and 5.
The stopper 3 of the bottle 1 has a rubber pierceable disc 6 with an aluminum foil 7 above it, in which 2 holes 8 and 9 are provided, and a screw cap 10 with a central opening 11, which fixes the rubber disc 6 with the aluminum foil 7 to the press the top edge of bottle 1.
The syringes 4 and 5 are each provided with an injection needle, 12 and 13 respectively, which can be pierced through the rubber disc 6 along the holes 8 and 9 respectively.
In addition, the syringes 4 and 5 themselves consist of a cylinder, 14 and 15, respectively, in which a piston, 16 and 17, respectively, is movable.
The syringe 4 is designed to contain an isotonic solution, while the syringe 5 is designed to draw up an injectable composition.
It is important to note that the syringe 4 is characterized by the presence in the cylinder wall 14,
<Desc / Clms Page number 8>
from an opening 18 located above the filling height of the cylinder, such that the piston 16 originally closes this opening 18 of the space 19, which is to contain the isotonic solution, while by displacing the piston above this opening 18, as shown in dashed line in the figure, space 19 can be connected to the atmosphere.
The procedure according to the invention is thus carried out as follows.
After, as already described above, in the hermetically closed vial 1, the marking reaction has been carried out at a certain temperature, the injection needle is
12 of the syringe 4, which contains an isotonic solution in the space 19, is pierced through the rubber disc 6.
The same is also done with the injection needle 13 of the syringe 5, however ensuring that the free end of the needle 13 extends substantially to the lowest part of the conical bottom 2 of the vial 1.
The opening 18 is separated from the space 19 by the piston 16, while in the syringe 5, which is originally completely empty, the piston 17 is practically against the bottom of the cylinder 15.
A further operation consists in bringing the piston 16 into a position above the opening 18, for example in the position shown in broken line. As a result, the isotonic solution, which is located in the space 19 of the cylinder 14, is communicated with the atmosphere and can thus easily flow along the injection needle 12 into the vial 1.
The plunger 17 in the syringe 5 is then moved in the direction of arrow 20, such that the labeled compound together with the isotonic solution is collected from the vial 1 into the space 21 of the cylinder.
EMI8.1
15.
<Desc / Clms Page number 9>
In order to carry out this operation under completely sterile conditions, it may be important to provide a sterilization filter 22, for example 0.22 µ, which is for example detachably placed between the injection needle 13 and the cylinder 15 of the syringe 5, as shown in the figure.
In another embodiment according to the invention, if the contents of the vial 1 are already sterile, the opening 18 of the syringe 4 can be provided with a sterilization filter, so that in this case it can be omitted on the syringe 5.
Example 1.
1.3 l mol Cu (II) (CuSO 4 .5 H 2 O:
EMI9.1
32.5 mg / 10 11.5 pmol ascorbic acid, 150 µl H 2 O sing (2-50 mCi for a specific activity of 0.5 mCi / ml) and 0.3 µmol N-isopropyl-para-iodo-amphetamine include chloride salt form, after mixing in a hermetically sealed bottle 1 with conical bottom 2, as shown in the figure, (total content 0.75 ml) are heated at 1750C for 5 minutes.
The marking efficiency obtained was almost 100%, while no radioactive by-products were formed.
Example 2.
3.3 pmol Cu (II) (same solution as in Example 1), 43 µmol ascorbic acid, 3 pmol N-isopropyl-paraiodo-amphetamine in its chloride salt form, radioactive iodide (same as in Example 1) and 150 µl water , after mixing in an analogous conical bottom reactive lesson, heated at 1000C for 30 minutes.
The labeling efficiency was higher than 99%, while no radioactive by-products were formed either.
<Desc / Clms Page number 10>
Example 3.
50 µl Cu (NO3) 2 in an acetic acid
EMI10.1
(96%) solution (1.3 mg / ml), 1 mg SnCl 2. and 1 mg of N-isopropyl-para-iodo-amphetamine were mixed in a hermetically sealed reaction vial. Then a scrap of metallic tin and 20 µl of I solution (specific activity 0.5 mCi / 1) were added.
The vial was then heated to 170 ° C for 30 minutes.
The obtained reaction efficiency was higher than 99%.
The reaction product thus obtained was then adjusted to pH 10-1 with an IM NaOH solution and passed over a micro-column with RP-18 Seppack filling.
The column was then rinsed with 10 ml of H 2 O and the N-isopropyl-p-1-amphetamine was quantitatively eliminated with 2-3 ml of acidified ethanol.
Example 4.
In Example 1, the iodide was replaced with bromide in the same amount.
Furthermore, the same amount of Cu (II) salt, ascorbic acid, N-isopropyl-para-iodo-amphetamine, in chloride salt form, and water were mixed with this bromide in a sealed vial which was then heated at a temperature ranging between 180 and 220 C for almost 2 hours.
The labeling efficiency was satisfactory, while hardly any radioactive by-products were formed.
Example 5.
The same reactants as in Example 1 were also started with the exception of the N-isopropyl-para-iodo-amphetamine, which was replaced by para-bromoN-isopropylamphetamine.
<Desc / Clms Page number 11>
The reaction mixture thus obtained was heated at a temperature between 150 and 200 ° C for about 2 hours.
The yield obtained was also satisfactory, while virtually no by-products were formed.
Example 6.
Again the same reagents and the same amounts as in Example 1 were started except for the iodide and the N-isopropyl-para-iodo-amphetamine which were replaced by bromide and parabromo-N-isopropylamphetamine, respectively.
The reaction mixture thus obtained was heated in a closed bottle at a temperature of about 150 to 200 ° C for 2 hours.
The yield obtained was also satisfactory, while virtually no by-products were formed.
Example 7.
0.2 mg ortho-iodo-hippuranoic acid ("hippurane"), 2 mg ascorbic acid, 1.3 µmol CuSO 4, 0.5 ml H 2 O and radioactive iodide (1-20 mCi) were mixed in a hermetically sealed vial and for 5 minutes heated at almost 100 C.
The yield was almost 100% while no by-products were formed.
More specifically, it was determined that the ortho-iodo-benzoic acid, which may sometimes be present as an impurity in the starting product, was not labeled and that the labeled hippurane does not degrade to labeled ortho-iodo-benzoic acid, which could falsify medical results.
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
Example 8. 10) - COOH, 0.3 ml MeOH / H10 2 pmol CulsO4-4 mg ascobic acid, radioiodide (2-20 mCi I), are heated in a sealed reaction vessel at 150 ° C for 1 hour.
The yield is satisfactory, while virtually no by-products have been formed.
Example 9. 1 COOH, 0.3 ml MeOH / H 2 O (90/10), 2 µmol CuSO 4), mg ascorbic acid and 123 radioiodide (2-20 mCi) in a sealed reaction vial
EMI12.2
heated at 100 ° C for 30 minutes.
Example 10.
Kit preparation of injectable N-isopropyl-p-I-amphetamine solution. After labeling as described in Example 2, to prepare an injectable composition of the labeled N-isopropyl-para-iodo-amphetamine, the equipment of the accompanying figure was used and proceeded as follows.
EMI12.3
In syringe 4, 1.8 ml of isotonic solution containing 16 mg of NaCl, 2.5 mg of Na 2 CO 3, 2 mg of ascorbic acid per ml was introduced, so that the pH of the solution thus obtained was 7.5.
The needle 12 of the thus filled syringe 4 as well as that of an empty syringe 5 were pierced through the rubber disc 6 in the manner shown in the figure.
By first pulling the plunger 16 of the syringe 4 to above the hole 18, its contents flowed freely into the bottle and then displacing the plunger 17 of the syringe 5 in the sense of arrow 20, the total contents of the bottle 1 and collected from syringe 4 into syringe 5.
The latter thus contained it
EMI12.4
123 para-I-N-isopropylamphetamine a sterile,
<Desc / Clms Page number 13>
ready-to-use solution with a pH of approximately 6.5.
This composition could then be used directly for brain scintigraphy and lung research.
In this regard, it has been established that the purity of the radiopharmaceutical obtained ensures a better brain to lung radioactivity ratio than has been the case to date.
EMI13.1
An analogous injectable composition can be prepared with I-labeled O-I-hippuranoic acid 123 from the kidneys. The with l puranic acid is also used for scintigraphic research.
Labeled iodophenyl fatty acids obtained according to Examples 7 and 8 are advantageously used for scintigraphic heart and liver studies.
It should also be noted that the labeling of the compounds formed in Example 8 is followed by an "HPLC" separation to yield a carrier-free labeled product before mixing with an isotonic solution.
The HPLC separation can be done, for example, on an RP-18 column.
The invention is of course in no way limited to the above-described embodiments of the method of controlling said substitution reactions of the method of preparing injectable compositions based on compounds so labeled, and of the equipment, more specifically the syringe 4, according to the accompanying figure .
Thus, for example, the aryl group of the compound described above can be an anthracene ring, while the substituent R can have very different meanings. After all, it is sufficient that it is not involved in the said substitution reaction.