CN101282746B

CN101282746B - 自动放射性标记的方法

Info

Publication number: CN101282746B
Application number: CN2006800375114A
Authority: CN
Inventors: N·A·鲍威尔; B·希利; R·P·佩蒂特
Original assignee: GE Healthcare Ltd
Current assignee: GE Healthcare Ltd
Priority date: 2005-10-10
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-10-09
Also published as: US9585976B2; BRPI0617219B1; BRPI0617219A2; CN101282746A; CA2624794A1; EP1933885A2; RU2008112557A; EP1933885B1; US20080226552A1; ATE439869T1; GB0520529D0; WO2007042791A3; BRPI0617219B8; WO2007042791A2; RU2459632C2; ES2331856T3; JP2009511461A; DE602006008639D1; CA2624794C

Abstract

本发明提供制备¹²³I-标记的放射性药物组合物的自动方法，以及用于该方法中的可随意使用的盒子。还描述了自动合成器装置在制备¹²³I-标记的放射性药物中的用途。还描述了本发明盒子在制备¹²³I-标记放射性药物中的用途。

Description

自动放射性标记的方法

发明领域

本发明提供制备¹²³I-标记的放射性药物组合物的自动方法，以及用于该方法中的可随意使用的盒子。还描述了自动合成器装置在制备¹²³I-标记的放射性药物中的用途。

发明背景

制备包括用于正电子发射层析成象(PET)的正电子-发射放射性同位素的放射性药物的自动方法是熟知的[D.Alexoff，in“Handbook ofRadiopharmaceuticals”，MJ.Welch & C.S.Redvanly(Eds.)，pages 283-305Wiley(2003)]。

WO 02/051447描述了用于制备放射性药物的自动合成器装置，其包含含有预计量的化学试剂的可随意使用的模件。据说，该设备特别适用于短半衰期正电子-发射放射性同位素¹¹C、¹³N、¹⁵O和¹⁸F。

人们还致力于研究了自动放射性药物的分配(APD)[Solanki，Hosp.Pharmac，7(4)，94-98(2000)]。

对于¹²³I-标记的放射性药物，常规方法是人工进行放射性药物制备步骤。然而，Luurtsema等人[App.Rad.Isotop.，55，783-788(2001)]已经报道了¹²³I-和¹³¹I-标记的α-甲基酪氨酸(IMT)的自动放射性标记方法。Luurtsema等人不使用盒子方法，和报道说预期的更好标准化方法不能对¹²³I实现，和自动合成中的变量需要进一步优化。对于各种新的放射性药物，据称需要所述优化。

虽然自动化装置被认为具有降低操作者辐射剂量的可能性，但是现有技术中的自动方法还是被报道为比相应的人工方法还缓慢得多的方法，这使得它们的吸引力更低[Solanki，Hosp.Pharmac，7(4)，94-98(2000)]。由此，需要快速、更灵活、经受更少变化和可以以更有效的方式产生较大批量的自动方法。

本发明

本发明提供制备¹²³I-标记的放射性药物组合物的自动方法，以及用于该方法中的可随意使用的盒子。该方法特别适用于与基于盒子的市售但是当前主要用于制备短寿命的PET放射性药物的“自动合成器”装置联合使用。当定期需要使用大量单位患者剂量时，该方法是特别有用的，比如在提供放射性药物给多个医院或者一个大医院时。这允许进行放射化学纯度(RCP)的单次测定，和由此使得质量控制(QC)工艺更为有效。

对于¹²³I生产，优选更高能量的回旋加速器(30MeV)，这意味着放射性同位素的制造存在于在远离用户位置的位置。这反过来意味着，在常规的¹²³I-放射性药物制造中，由于在将¹²³I-标记的放射性药物装载到终端用户期间存在放射性衰变，存在显著损失。在产品制造时对更高放射性水平的需要意味着可能存在稳定性问题(特别是将¹²³I-标记的放射性药物在溶液中装载时)。本发明解决了该问题，因为终端用户可以利用本发明的自动装置和盒子在最后用户位置制备¹²³I-标记的放射性药物。

同¹¹C(20.4min)和¹⁸F(109.6min)以及甚至是^99mTc(6小时)相比，¹²³I的更长半衰期(13.2小时)以及由此产生的降低的时间-压力是看起来对自动¹²³I放射性药物工艺具有更小兴趣的一种可能原因。另一种可能原因是现有技术方法的可靠性，和它们是否能够满足工业生产管理机关的GMP(优良制造规范)要求。本发明还允许制备无菌¹²³I-标记的放射性药物，所述无菌¹²³I-标记的放射性药物经常规水溶液方法较少能经得住检验，这是因为例如需要使用无水溶剂或者需要除去不期望的非生物相容的杂质。本发明还适用于更复杂的合成，包括原位制备¹²³I-标记的双官能中间体。

本发明的盒子含有对于给定¹²³I-标记的放射性药物的制备所需的非放射性化学品。这些盒子使得本发明方法比现有技术方法更为灵活。还描述了盒子在制备¹²³I-标记的放射性药物中的用途。

本发明还提供了基于盒子的自动合成器装置用于¹²³I-标记的放射性药物制备的用途。

发明详述

在第一方面中，本发明提供了制备无菌、¹²³I-标记的放射性药物组合物的自动方法，所述¹²³I-标记的放射性药物组合物在生物学相容的载体介质中包含¹²³I-标记的生物学靶分子，其中所述方法包括：

(i)提供一次性使用的无菌盒子，其中包含反应容器和分离的各自为无菌形式的以下非放射性试剂(A)和(B)以及任选的(C)～(G)等分试样：

A.生物学靶分子或者其前体；

B.适于溶剂试剂A和可能存在的试剂C～G的溶剂，包括至

少一种为生物学相容的载体介质的溶剂；

C.能够将碘离子氧化成吸电子碘化物的氧化剂；

D.¹²⁷I-碘化物源；

E.能够共轭生物学靶分子的非放射性的、双官能衍生化试剂；

F.能够将所述吸电子碘化物还原成碘离子的终止试剂；

G.亲核卤化反应的催化剂；

(ii)提供在适宜的容器中的无菌¹²³I-碘化物源；

(iii)通过步骤(iv)、(v)或者(vi)放射性碘化生物学靶分子；

(iv)将试剂A和(ii)的¹²³I-碘化物等分试样通过微处理机控制转入所述反应容器中，任选在试剂C存在下，随后在其中进行混合，从而给出¹²³I-标记的生物学靶分子，任选使用试剂F终止所述放射性碘化反应；或者另外地

(v)通过微处理机控制将试剂E和(ii)的¹²³I-碘化物等分试样转入到所述反应容器中，任选在试剂C存在下，随后在其中混合，对双官能衍生化试剂进行放射性碘化，从而给出¹²³I-标记的双官能衍生化试剂，任选使用试剂F终止所述放射性碘化反应，随后通过与所述¹²³I-标记的双官能衍生化试剂共轭，放射性地碘化生物学靶分子；或者另外地

(vi)当试剂A适用于卤素置换反应时，将试剂A和(ii)的¹²³I-碘化物等分试样通过微处理机控制转入所述反应容器中，任选在试剂G存在下，随后在其中混合，从而给出¹²³I-标记的生物学靶分子，任选利用加热加速所述放射性碘化反应；

(vii)当步骤(iv)～(vi)的¹²³I-标记的生物学靶分子产品已经在生物学相容的载体介质中时，将其直接用于步骤(viii)中，否则将步骤(iv)～(vi)的产品或者溶于生物学相容的载体介质中，或者将步骤(iv)～(vi)中使用的溶剂除去和将残余物再溶于生物学相容的载体介质中；

得自于步骤(vii)的产品或者直接使用或者任选进行一个或者多个以下另外的工艺：纯化；pH调节；稀释；浓缩或者末期灭菌，从而给出期望的¹²³I放射性药物组合物。

“生物学相容的载体介质”是其中悬浮或者溶解¹²³I-标记的生物学靶分子的流体，特别是液体，从而使得所述组合物在生理学上耐受，即可以给药至哺乳动物身体，而无毒性或者无过度不适。生物学相容的载体介质适当地是可注射载体液体，比如无菌、无热原的注射用水；含水溶液，比如盐水(可以有利地进行平衡以使得用于注射的最终产品等渗或者非低渗)；一种或者多种张性调节物质的水溶液(例如，血浆阳离子与生物学相容的抗衡离子的盐)；糖(例如葡糖或者蔗糖)、糖醇(例如山梨醇或者甘露醇)、二醇类(例如甘油)或者其他的非离子多元醇物质(例如聚乙二醇和丙二醇等等)。生物学相容的载体介质还可以包括生物学相容的有机溶剂，比如乙醇。所述有机溶剂用于溶解更亲油的化合物或者制剂。优选生物学相容的载体介质为无热原注射用水、等渗盐水或者含水乙醇溶液。如上所指出，用于静脉内注射的生物学相容的载体介质的pH值适当地在4.0～10.5的范围内。

术语“生物学靶分子”是指：可以为直链肽或者环肽或者其组合的3-100链节肽或者肽类似物；酶底物、拮抗剂或者抑制剂；合成受体-结合化合物；低聚核苷酸或者寡-DNA或者寡-RNA片段。生物学靶分子可以为合成或者天然来源，但是优选为合成来源。

用于本发明的适宜肽包括：

-抑生长素、奥曲肽和类似物，

-结合ST受体的肽，其中ST是指由大肠杆菌和其它微生物产生的热稳定毒素；

-层粘连蛋白片段，例如YIGSR、PDSGR、IKVAV、LRE和KCQAGTFALRGDPQG；

-用于白血球累积目标位置的N-甲酰基肽；

-血小板因子4(PF4)及其片断；

-RGD(Arg-Gly-Asp)-包含肽，其可以为例如靶体血管形成[R.Pasqualini等人，Nat Biotechnol.1997Jun；15(6)：542-6]；[E.Ruoslahti，Kidney Int.1997May；51(5)：1413-7]。

-α₂-抗血纤维蛋白酶、粘连蛋白或者β-酪蛋白、凝血因子或者凝血栓蛋白的肽片段。α₂-抗血纤维蛋白酶、粘连蛋白、β-酪蛋白、凝血因子和凝血栓蛋白的氨基酸序列可以发现于以下参考文献中：α₂-抗血纤维蛋白酶前体[M.Tone等人，J.Biochem，102，1033，(1987)]；β-酪蛋白[L.Hansson等人，Gene，139，193，(1994)]；粘连蛋白[A.Gutman等人，FEBS Lett.，207，145，(1996)]；凝血栓蛋白-1前体[VDixit等人，Proc.Natl.Acad.ScL，USA，83，5449，(1986)]；R.F.Doolittle，Ann.Rev.Biochem.，53，195，(1984)；

-为血管紧张素底物或者抑制剂的肽，比如：血管紧张素IIAsp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe(E.C.Jorgensen等人，J.Med.Chem.，1979，VoI 22，9，1038-1044)

[Sar，lie]血管紧张素II：Sar-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Ile(R.K.Turker等人，Science，1972，177，1203)

-血管紧张素I：Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu。

优选本发明的肽包括抗血纤维蛋白酶或者血管紧张素II肽。抗血纤维蛋白酶肽包括取自以下物质的N-末端的氨基酸序列：

(i)α₂-抗血纤维蛋白酶，即

NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Ser-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-OH或者其中一个或者多个氨基酸已经被替换、增加或者除去的其变体，比如：

NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Ser-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-Gly-OH，

NH₂-Asn-Gln-Glu-Ala-Val-S er-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-Gly-OH，

NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Gly-OH；或者

(ii)酪蛋白，即Ac-Leu-Gly-Pro-Gly-Gln-Ser-Lys-Val-Ile-Gly。

术语“环肽”是指其中两个末端氨基酸通过共价键键接在一起的5～15个氨基酸的序列，其中所述共价键可以为肽或者二硫化物键或者合成非肽键，比如硫醚、磷酸二酯、二硅氧烷或者尿烷键。术语“氨基酸”是指L-或者D-氨基酸、氨基酸类似物或者氨基酸模拟物，其可以是光学纯的，即单个对映异构体和由此是手性的或者是对映异构体的混合物。优选本发明的氨基酸是光学纯的。术语“氨基酸模拟物”是指天然存在的氨基酸的合成类似物，它是电子等排体，即设计用于模拟天然化合物的空间或者电子结构。所述电子等排体是本领域熟练技术人员熟知的，并且包括但不限于缩酚肽、反转型(retro-inverso)肽、硫代酰胺、环烷烃或者1，5-二取代的四唑[参见M.Goodman，Biopolymers，24，137，(1985)]。

本发明的合成肽可以通过常规的固相合成获得，如P.Lloyd-Williams，F.Albericio和E.Girald；Chemical Approaches to theSynthesis of Peptides and Proteins，CRC Press，1997中所述。

适宜的酶底物、拮抗剂或者抑制剂包括葡糖和葡糖类似物，比如氟去氧葡萄糖；脂肪酸或者弹性蛋白酶、血管紧张素II或者金属蛋白酶抑制剂。优选的非肽血管紧张素II拮抗剂为洛沙坦。

适宜的合成受体-结合化合物包括雌二醇、雌激素、孕酮、黄体酮和其它甾体激素；多巴胺D-1或者D-2受体的配体，或者多巴胺转运蛋白，比如托品烷；和血清素受体的配体。

优选本发明的生物学靶分子为多巴胺转运蛋白配体，比如托品烷；脂肪酸；多巴胺D-2受体配体；苯甲酰胺；安非他明；苄基胍、西尼、苯并呋喃(IBF)或者马尿酸。优选的托品烷衍生物为¹²³I-CIT(Dopascan^TM)、¹²³I-CIT-FP(DaTSCAN^TM)和¹²³I-2β-甲酯基-3β-(4-氟苯基)-N-(1-碘丙-1-烯-3-基)去甲茛菪烷的E异构体(Altropane^TM)。特别优选Dopascan^TM和DaTSCAN^TM。这些和其它托品烷试剂由Morgan和Nowotnik进行了描述[Drug News Perspect，12(3)，137-145(1999)]。优选的脂肪酸为¹²³I-BMIPP和¹²³I-IPPA。优选的安非他明衍生物为¹²³I-IMP。优选的苄基胍为间-碘苄基胍(MIBG)，即¹²³I-MIBG。

“前体”包括生物学靶分子的非放射性衍生物，设计使得与¹²³I放射性同位素的适宜化学形式(特别是¹²³I-碘化物)的化学反应发生在特定位置；可以以最少的步骤(理想地为一步)进行；和不需要显著纯化(理想地，不进行进一步纯化)，从而给出期望的放射性产物。所述前体是合成前体，并且可以以良好的化学纯度合意地获得。对于生物学靶分子的某些官能团，“前体”可以任选包含保护基(P^GP)。适宜的前体和它们的制备方法由Bolton，J.Lab.Comp.Radiopharm.，45，485-528(2002)进行了描述。

术语“保护基”(P^GP)是指抑制或者压制不期望的化学反应，但是设计具有可以在不改变分子剩余部分的充分温和条件下可以从所述官能团上裂解的充分活性的基团。在脱保护之后，获得期望的产品。保护基是本领域熟练技术人员所熟知的，对于胺基，适当地选自：Boc(其中Boc为叔丁氧羰基)、Fmoc(其中Fmoc为芴基甲氧基羰基)、三氟乙酰基、烯丙氧羰基、Dde[即1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代亚环己基)乙基]或者Npys(即3-硝基-2-吡啶亚磺酰基)；和对于羧基，适当地选自：甲酯、叔丁酯或者苄基酯。对于羟基，适宜的保护基为：甲基、乙基或者叔丁基；烷氧基甲基或者烷氧基乙基；苄基；乙酰基；苯甲酰基；三苯甲基(Trt)或者三烷基甲硅烷基，比如(叔丁基)二甲基甲硅烷基。对于硫醇基，适宜的保护基为：三苯甲基和4-甲氧苄基。其它保护基的使用描述在“Protective Groups in Organic Synthesis”，Theorodora W.Greene和PeterG.M.Wuts，(第三版，John Wiley & Sons，1999)中。优选前体不包含保护基，因为这一般需要除去保护基的附加工艺步骤。优选的前体是包括进行吸电子或者亲核碘化的衍生物或者进行与标记的醛或者酮进行缩合的衍生物的那些前体。第一类的实例为：

(a)有机金属衍生物，比如三烷基锡烷(例如三甲基锡烷基或者三丁基锡烷基)或者三烷基甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基)或者有机硼化合物(例如硼酸酯或者有机三氟硼酸酯)；

(b)用于卤素置换的非放射性烷基/芳基溴化物或者碘化物；

(c)用于亲核碘化的烷基/芳基甲苯磺酸酯、甲磺酸酯或者三氟甲磺酸酯；

(d)便于吸电子碘化的活化芳环(例如苯酚)；

(e)便于亲核碘化的活化芳环(例如芳基碘鎓盐、芳基重氮盐、芳基三烷基铵盐或者硝基芳基衍生物)；

(f)适于进行亲核碘化的缺电子芳环，比如马尿酸盐和2-碘苄基胍。

未活化以进行亲核交换的芳基碘前体的使用一般需要使用如下所述的亲核卤化反应催化剂。

所述前体优选包括：非放射性卤素原子，比如芳基碘化物或者溴化物(以允许进行放射性碘交换)；活化的前体芳环(例如苯酚基团)；有机金属前体化合物(例如三烷基锡、三烷基甲硅烷基或者有机硼化合物)；或者有机前体，比如三氮烯，或者亲核取代的适宜离去基团，比如碘鎓盐。适宜的前体和将放射性碘引入有机分子中的方法由Bolton[J.Lab.Comp.Radiopharm.，45，485-528(2002)]进行了描述。前体和将放射性碘引入蛋白质的方法由Wilbur[Bioconj.Chem.，3(6)，433-470(1992)]进行了描述。适宜的硼酸酯有机硼化合物和它们的制备由Kabalaka等人[Nucl.Med.Biol.，29，841-843(2002)和30，369-373(2003)]进行了描述。适宜的有机三氟硼酸酯和它们的制备由Kabalaka等人[Nucl.Med.Biol.，31，935-938(2004)]进行了描述。

放射性卤素，特别是碘可以连接的适宜前体芳基的实例给出于以下：

它们两个都含有使得放射性碘便于在芳环上取代的取代基。另外地，含有放射性碘的取代基可以经放射性卤素交换通过直接碘化作用进行合成，例如

优选放射性碘原子经直接共价键连接在芳环(比如苯环)或者乙烯基上，因为已知结合在饱和脂族系统上的碘原子易于在体内进行代谢作用，和由此损失放射性碘。

“前体”可以任选通过共价连接在固体载体基质上进行提供，如以下第二实施方案所述。

术语“盒子”是指设计用于可移除和可互换地安装在自动合成器装置(如下所定义)上，使得合成器的活动部分的机械运动从盒子外面(即外部)控制盒子的操作。适宜的盒子包括线性阀门排列，所述阀门各自连接在可以通过针刺穿翻转的隔片密封的管形瓶或者通过气密的铰接接头接触试剂或者管形瓶的孔上。各个阀门具有与自动合成器的相应移动支臂接合的对接接头。由此，当所述盒子连接在自动合成器上时，支臂的外部旋转控制阀门的开放或者闭合。自动合成器的另外活动部分设计用于夹紧注射器柱塞顶端，并且由此升高或者压制注射器筒管。

所述盒子是多功能的，一般具有可以连接试剂的数个位置，和数个适于连接试剂注射管形瓶或者色谱法柱体(例如SPE)的位置。所述盒子总是包含反应容器。优选所述反应容器的体积为1～10cm³，最优选2～5cm³，并且装配使得盒子的3个或更多孔连接在其上，从而允许试剂或者溶剂从多个孔传输到盒子上。优选盒子具有15～40个线性排列的阀门，最优选20～30个，特别是优选25个。优选盒子的各个阀门是相同的，并且最优选是三向阀。本发明的盒子设计适用于制造放射性药物，并且由此由药物等级和理想地抗辐射分解的物质制造。

术语“双官能衍生化试剂”具有它的常规含义，即存在两个不同的官能团的非放射性化合物：一个官能团适于用放射性碘进行放射性标记，另一个适于与生物学靶分子共轭给出共价键。适于用放射性碘标记的官能团适当地包括如上所述的“前体”基团。适于共轭的官能团包括：胺、硫氰酸盐、马来酰亚胺和活性酯。所述双官能试剂可以与生物学靶分子上的适宜对应官能团反应，从而形成期望的共轭物。生物学靶分子上的适宜官能团包括：

羧基(用于与胺-官能化的双官能试剂形成酰胺键)；

胺(用于与羧基或者活性酯-官能化的试剂形成酰胺键)；

卤素、甲磺酸盐和甲苯磺酸盐(用于胺-官能化的试剂的N-烷基化)和

硫醇(用于与马来酰亚胺-官能化的试剂反应)。

酰胺偶联可以直接进行(例如，利用固相肽合成法)，或者在适宜的活化剂存在下进行，比如BOP[即苯并三唑-1-基氧基-三(二甲基氨基)-磷鎓]或者N，N′-二环己基碳二亚胺(DCCI)。

所述偶联还可以如本领域所熟知，经适当的中间体进行，比如生物学靶体部分的羧基的活化酯。另外地，可以首先将双官能试剂的侧链氨基转化为异硫氰酸酯(-NCS)或者异氰酸酯基(-NCO)基团，这使得它们分别经形成硫脲和脲连接而结合到含胺生物学靶分子上。另外地，双官能试剂的侧链胺基可以与二酸反应，从而经连接基团引入末端羧基。带有羧基官能的双官能试剂可以以类似的方式使用，从而经酰胺键直接偶联在含胺生物学靶分子上。所述双官能试剂还可以带有一个设计用于与生物学靶分子上的硫醇基反应从而形成稳定的硫醚连接键的基团。所述基团的实例为马来酰亚胺(其可以通过使马来酸酐与相应的胺反应，随后与乙酸酐一起加热得到制备)和丙烯酰胺(其可以通过使丙烯酰氯与胺反应得到制备)。

术语“活性酯”是指被设计为更好的离去基团，从而使其更易于与生物学靶体部分上存在的亲核试剂(比如胺)反应的羧酸的酯衍生物。适宜的活性酯的实例为：N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、五氟苯酚、五氟噻吩、对-硝基苯酚和羟基苯并三唑。

适宜的双官能衍生化试剂由Finn[“Chemistry Applied to IodineRadionuclides”，Chapter 13 pages 423-440 in“Handbook ofRadiopharmaceuticals”，Welch & Redvanly(Eds)，Wiley(2002)]和Wilbur[Bioconj.Chem.，3(6)，433-470(1992)]进行了描述。优选的衍生化试剂包括：

Bolton-Hunter[Bolton等人，Biochem.J.，133，529-539(1973)]；

N-琥珀酰亚胺基对-碘苯甲酸盐[Zalutsky等人，App.Rad.Isot.，38，1051-55(1987)]；

N-琥珀酰亚胺基3-OH-4-碘苯甲酸盐[Vaidyanathan等人，Bioconj.Chem.，8，724-9(1997)]；

N-氯-碘酪胺[Holowaka等人，Anal.Biochem.，117，390-7(1981)]。

术语“能够将碘离子氧化为吸电子碘化物的氧化剂”是指能够将碘离子氧化成碘(I⁺)或者类似正电荷碘物质的化合物。优选对氧化剂进行选择以使其对意欲进行放射性碘化的化合物，即试剂A或者试剂E(双官能衍生化试剂)影响最小。适宜的所述氧化剂在现有技术中是已知的，并且包括：过氧化氢、氯胺T、iodogen、过乙酸和乳过氧化物酶。优选所述氧化剂为过乙酸和过氧化氢。还可以预期，氧化可以利用电解池进行，其可以构成本发明盒子的另一特征。所述电解池具有提供控制的氧化条件的优点，不需要加入化学氧化剂。

术语“终止试剂”是指通过与活性放射性碘化物质反应形成不再对生物学靶分子或者其前体具有活性的物质而终止放射性碘化反应的化合物。适宜的所述试剂在本领域中是已知的，并且包括偏亚硫酸氢钠水溶液。终止试剂还可以具有中和任何剩余过量的氧化剂，从而保护对可能氧化降解敏感的¹²³I-标记产品的功能。

试剂B，即试剂A和B和可能存在的试剂C～G的溶剂，可以是如上所定义的“生物学相容的载体介质”，或者可以为适于溶解所述试剂或者进行本发明方法中的反应的有机试剂。由此，本发明方法具有显著的适应性，因为它并不限于含水介质。

术语“亲核卤化反应的催化剂”是指有助于促进所述反应、缩短反应时间和可能允许使用较低反应温度的化合物。所述催化剂在本领域中是已知的，并且一般包括铜离子，Cu(I)或者Cu(II)，优选铜(I)。[Eeersls等人，J.Lab.Comp.Radiopharm.，48(4)，241-257(2005)；Bolton，ibid，45，485-528(2002)和Prabhakar等人，Appl.Rad.Isotop.，50(6)，1011-1014(1999)]。当意欲使用未活化的前体时，所述催化剂是特别有用的。

术语“微处理机控制”具有它的常规含义。由此，在此使用的术语“微处理器”是指在集成电路片上包含的电脑处理器，所述处理器还可以包括存储器和相关的电路。微处理器用来通过利用响应和运行驱动电脑的基本指令的逻辑电路进行算术及逻辑运算。微处理器还可以包括程序指令以执行或者控制选择的功能、计算方法、转换等等。微处理器和相关的设备市售得自于多种来源，包括但不限于：Cypress SemiconductorCorporation，San Jose，California；IBM Corporation；Applied MicrosystemsCorporation，Redmond，Washington，USA；Intel Corporation and NationalSemiconductor，Santa Clara，California。对于本发明，微处理器提供涉及例如化学品传输、加热、过滤等等的可编程的系列可重现步骤。还优选本发明的微处理器记录批量生产数据(例如使用的试剂，反应条件，放射性物质等等)。该记录的数据用于表明对放射性药物制造的GMP适应性。还优选微处理器与条型码读数器相连，从而便于对给定的生产过程选择反应条件，如下所述。

本发明的¹²³I放射性同位素如本领域所熟知通过回旋加速器生产，和一般在含水介质中以化学形式的碘化物出现。¹²³I-碘化物(ii)可以任选含有非放射性的¹²⁷I-碘化物作为载体，不过优选非放射性的¹²⁷I-碘化物作为盒子的试剂包含在其中，如上所述。

本发明的方法可以在无菌制造(即净化室)条件下进行，从而给出期望的无菌、非致热的放射性药物产品。然而，优选关键组分，特别是盒子和相关试剂加上接触放射性药物(例如管形瓶和转移管)的装置部分是无菌的。所述组分和试剂可以通过本领域已知的方法进行灭菌，包括：无菌过滤，利用例如γ-辐射、热压处理、干热或者化学处理(例如用氧化乙烯)进行末期灭菌。优选事先对非放射性组分进行灭菌，从而使得需要对¹²³I放射性药物进行的操作的数量最小。然而，作为预防措施，优选在本发明的自动方法步骤(viii)中包括至少一次无菌过滤。

将前体、氧化剂、终止试剂和其它所述试剂和溶剂各自提供在包括密封容器的适宜管形瓶或者器皿内，所述密封容器允许保持灭菌的完整性和/或放射安全性，加上任选的惰性顶隙气体(例如氮气或者氩气)，同时允许通过注射器或者套管加入或者抽出溶液。优选所述容器为隔片密封的管形瓶，其中气密的闭塞物利用包覆密封(一般为铝)折边。闭塞物适于用皮下针一次或者多次刺穿(例如卷曲的隔片密封闭塞物)，同时保持无菌的完整性。所述容器具有另外的优点，即如果期望，闭塞物可以承受真空(例如，改变顶隙气体或者脱气溶液)，和经受压力改变，例如降低压力而不允许外部大气气体，比如氧气或者水蒸气，进入。所述反应器皿适当地选自所述容器和其优选实施方案。优选反应器皿由生物学相容的塑料(例如PEEK)构成。

本发明方法的¹²³I-标记的放射性药物组合物产品适于在如上所述的密封容器中提供，其中可以含有单个或者多个患者剂量。由此，在制剂的可使用期限内，单个患者剂量或者“单位剂量”可以在多种时间间隔抽取到临床等级的注射器中。优选多剂量容器包括一个含有足以提供多患者剂量放射能力的大管形瓶(例如，10～30cm³体积)。单位剂量注射器仅仅设计用于单一人类患者，并且优选其可随意使用和适用于人类注射。填充的单位剂量注射器可以任选装配有防止操作者受放射剂量损害的注射器防护物。适宜的所述放射性药物注射器防护物在该领域中是已知的，并且优选含有铅或者钨。优选本发明方法进一步包括将¹²³I-标记的放射性药物组合物亚分配成单位患者剂量的步骤。

当本发明的步骤(viii)包括纯化步骤时，这可以包括一种或者多种以下操作：

(i)过滤以除去不需要的不溶性物质或者微粒；

(ii)色谱法。

色谱法可以涉及常规的正相或者反相方法、离子交换法或者尺寸排除方法。其适当地采取HPLC、SPE(固相提取)或者“快速”色谱柱的形式。在一些情况下，由于与流动相相比对固定相具有更高的亲合性，期望的产品基本固定在柱基体的顶部。由此，杂质可以在流动相中被洗脱到适当隔离的废物容器中，所述杂质对流动相比对固定相具有更高的亲合性。在洗涤之后，纯化的产品随后可以仅仅利用另一种洗脱液系统进行洗脱，产品对所述另一种洗脱液比对固定相具有更高的亲合性。优选任何所述色谱法利用可随意使用的柱进行，从而不存在随后的制剂被先前制剂中的物质污染的风险。所述色谱柱为市场购自于多家供应商，包括Waters和Varian。

当本发明的步骤(viii)包括pH值调节步骤时，其可以利用pH-调节剂进行。术语“pH-调节剂”是指用于确保重构试剂盒的pH值在人类或者哺乳动物给药可接受限值范围内(大约pH 4.0～10.5)的化合物或者化合物的混合物。适宜的所述pH-调节剂包括药学上可接受的缓冲液，比如三胺(tricine)、磷酸盐或者TRIS[即三(羟甲基)氨基甲烷]，药学上可接受的酸(比如乙酸)、碱和药学上可接受的碱，比如碳酸钠、碳酸氢钠或者其混合物。

当本发明的步骤(vii)包括溶剂除去和再溶解步骤时，溶剂可以通过多种工艺除去：

(i)色谱法；

(ii)施加减压或者真空；

(iii)通过加热进行蒸发或者鼓泡气体通过或者吹过溶液进行蒸发；

(iv)共沸蒸馏。

色谱法工艺应用如上所述的固定方法，并且这是优选的方法。所述溶剂除去工艺是重要的，因为它们允许通过在有机溶剂中反应制备¹²³I-标记的放射性药物，不过最终的放射性药物仍然提供在生物学相容的载体介质中。这特别可用于不易溶于含水介质或者在含水介质中易于水解或者可能二者兼具的前体或者中间体。其实例是：BZM(¹²³I-IBZM的前体)；三烷基锡前体，特别是三丁基锡或者三甲基锡衍生物。由此，当前体不易溶于水或者在含水介质中易于水解时，使用的溶剂优选为有机溶剂，最优选可与水混溶的有机溶剂，比如乙腈、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)或者丙酮。优选所述溶剂为乙腈、乙醇、DMF和DMSO。

所述纯化方法还可能涉及从¹²³I-标记的放射性药物中除去过量的非放射性前体。当前体还具有生物学活性(例如，在体内对给定的受体具有亲合性的肽)时，这是特别重要的，因为对于所关心的体内生物学目标位置而言，这除去了与¹²³I-标记的放射性药物竞争的前体的任何可能性。该纯化可以通过如下所述实现：将粗产品负载在HPLC预柱上。经分流阀将极性杂质洗涤到废弃物中，这物理学上保护主柱和增强纯化。然后，经阀门将产品和亲油杂质传送到主柱上。对产品进行色谱分离和进行收集。对相应的UV信号进行定量，从而可以随后对比(specific)活性进行计算。产品组分任选经SPE柱进行处理，从而可以调节有机溶剂的含量。

用于产生高效分离的分离柱的适宜物质在本领域中是已知的，并且包括：离子交换树脂、二氧化硅、氧化铝和反相柱。优选分离柱设计用于一次性使用，即可用后丢弃的。最优选分离柱为SPE柱或者快速色谱柱(可以市场购买自多家供应商)。

本发明方法可以利用实验室机器人或者自动合成器进行。术语“自动合成器”是指基于单元操作原理的自动模件，如Satyamurthy等人所述[Clin.Positr.Imag.，2(5)，233-253(1999)]。术语“单元操作”意味着复杂过程被降低成系列简单操作或者反应，其可以用于宽范围的物质。所述自动合成器对于本发明方法是优选的，并且市售得自于多家供应商[Satyamurthy等人，以上所述]，包括：GE Healthcare；CTI Inc；IonBeam Applications S.A.(Chemin du Cyclotron 3，B-1348Louvain-La-Neuve，Belgium)；Raytest(Germany)和Bioscan(USA)。

所述市售自动合成器还提供由于放射性药物制备而产生的液体放射性废物的适宜容器。自动合成器一般未装配辐射防护，因为它们设计用于适当构造的放射性工作单元中。放射性工作单元提供适宜的辐射防护，防止操作者受潜在的辐射剂量的损害，并且提供通风以除去化学和/或放射性的蒸汽。本发明的适宜自动合成器是包括可随意使用或者一次性使用盒子的那些合成器，其包含所有试剂、反应器皿和进行给定批次的¹²³I-标记放射性药物的制备所需的装置。所述盒子描述在以下第二实施方案中。所述盒子是指，自动合成器仅仅通过变更盒子即可具有能够以最低交叉污染的风险制备多种不同的¹²³I-标记的或者还有¹⁸F-标记的或者其它放射性同位素-标记的放射性药物的灵活性。所述盒子方法具有以下优点：简化装备，由此降低操作者产生错误的风险；改善GMP顺应性；多示踪剂能力；生产运转之间的迅速变化；运行前自动诊断检验盒子和试剂；自动进行化学试剂与意欲进行的合成之间的条码交叉核对；试剂跟踪能力；一次性使用，和由此无交叉污染、干扰和抗机械损伤的风险。如上所述，盒子方式还是灵活的，由此克服了现有技术在每次制备不同的放射性药物时必须要重新设计全部新自动合成装置的问题。

可以预期，本发明的方法可以用于批量生产给定的¹²³I-标记的放射性药物，其包含几乎任何数目的单位患者剂量所需的充分放射能力。剂量上限的唯一限制因素是反应器皿的体积和可以实现的放射性浓度(例如无¹²³I-标记的放射性药物的辐射分解)。每批次单位患者剂量的数目适当地为1～200，优选3～100，最优选5～50。市售自动合成器装置包括自动测量放射性含量和反应物与产品浓度的检测器，因此剂量可以以该方式进行测量。

然后，作为本方法的另一特征，可以将该批次亚分配成在适宜的放射性药物容器(如上所述)或者临床等级注射器中的多个单位剂量，或者人工或者利用分离的自动方法(比如自动的注射器装填方法)将数个剂量的批次亚分配为单独用量。在优选的方面，该亚分配作为相同自动方法的一部分进行。最优选所述亚分配是分配入放射性药物容器中。按照这种方式生产多个剂量的能力意味着本方法特别可以用于向患者人群提供的放射性药物学中，其中所述患者人群在同一天需要多个相同的¹²³I-标记的放射性药物的分离患者剂量。

本发明的试剂A或者E、¹²³I-碘化物(ii)和/或¹²³I-标记的放射性药物组合物可以任选进一步包括另外的组分，比如辐射防护剂、抗菌防腐剂、pH-调节剂或者填料。术语“辐射防护剂”是指通过诱捕高度活性的自由基(比如由水的辐射分解产生的含氧自由基)抑制降解反应(比如氧化还原过程)的化合物。本发明的辐射防护剂适当地选自：抗坏血酸、对氨基苯甲酸(即4-氨基苯甲酸)、龙胆酸(即2，5-二羟基苯甲酸)及其与如上所述的生物学相容的阳离子的盐。

术语“抗菌防腐剂”是指抑制潜在的有害微生物生长的试剂，比如细菌、酵母或者霉。取决于剂量，抗菌防腐剂还可以表现出一些灭菌性能。本发明的抗菌防腐剂的主要作用是抑制任何所述微生物在重构后的放射性药物组合物中的生长，即在放射性诊断产品本身中的生长。然而，所述抗菌防腐剂还可以任选用于抑制重构之前本发明非放射性试剂盒的一种或者多种组分中的潜在有害微生物的生长。适宜的抗菌防腐剂包括：对羟基苯甲酸酯类，即对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯或者对羟基苯甲酸丁酯或者其混合物；苄醇；苯酚；甲酚；溴棕三甲铵和硫柳汞。优选的抗菌防腐剂为对羟基苯甲酸酯类。

术语“填料”是指在生产和冻干期间可以促进物料处理的药学上可接受的填充剂。适宜的填料包括无机盐(比如氯化钠)和水溶性糖或者糖醇，比如蔗糖、麦芽糖、甘露醇或者海藻糖。

在第二方面中，本发明提供适用于在第一实施方案的方法中使用的一次性使用、无菌盒子，其包括反应器皿和进行步骤(iv)～(vi)的传送和混合以及步骤(vii)的操作的装置，加上进行第一实施方案的方法的步骤(viii)的任选附加工艺的装置。盒子组件和试剂(A)-(G)及其优选的方法如第一实施方案所述，并且为无菌、非热原形式。

盒子组件和试剂(A)-(G)可以通过如上所述的灭菌方法进行灭菌。一种优选方法是完全使用试剂(A)-(G)制备盒子装置，和通过γ辐射或者热压处理进行末期灭菌，最优选热压处理。特别优选的方法是在适宜的容器中提供无菌形式的各种试剂，如上所述，然后，在净化室环境中完全用试剂装配盒子，从而给出期望的无菌产品。

所述盒子包含制备给定的¹²³I-标记的放射性药物组合物所需的多种非放射性化学品和试剂。所述盒子被设计成可随意使用的，而且是可互换的。这意味着已经投资于相对昂贵的自动合成器装置的用户随后可以仅仅购买作为必需消费品的盒子。可以预期，其中各自具有不同生物学靶分子(或者其前体)从而产生不同的具体¹²³I放射性药物的多种盒子可以与给定自动合成器装置联用。

盒子的试剂A(如上所定义的生物学靶分子或者前体)可以任选通过共价连接在固体载体基质上进行提供。这样，期望的放射性药物产品形成溶液，而原料和杂质仍然结合在固相上。由此，所述盒子可以含有可以插入适当改造的自动合成器中的柱体。除了固体载体结合的试剂A之外，柱体可以含有柱以除去不期望的碘离子，和连接的适当器皿，从而使得反应混合物可以被蒸发和根据需要可以对产品进行配制。自动方法所需的试剂和溶剂以及其它消费品还可以与带有软件的光盘一起包含，这些软件使得合成器以满足消费者需要的放射性浓度、体积、递送时间等等的方式运转。合意地，所有盒子组件都是可随意使用的，从而最小化各次运行之间的污染和使得无菌与性能得到保证。在生产运转之前制备和质量控制盒子的便利性是盒子方式的优点，并且预期其有助于促进制剂的可靠性和可重复性。

盒子的试剂管形瓶和容器可以任选进行颜色编码，从而易于操作者确定存在的物质。然而，这对常规生产并不需要，因为操作者可以仅仅使用提供的预载盒子。盒子的多种容器还优选以可计算机识别的格式(例如条形码)进行区分确定，从而更易于微处理机控制、质量保证和保持批次记录。

在第三方面中，本发明提供适于容纳第二实施方案的盒子的自动合成器装置用于制备¹²³I-标记的放射性药物的用途。

“自动合成器”如以上对第一实施方案所定义，从而使得它可以与第二实施方案的可互换、一次性使用的盒子相接合。该自动合成器优选通过第一实施方案(包括其优选实施方案)的方法进行使用。优选¹²³I-标记的放射性药物如第一实施方案(以上)所定义。

在第四方面中，本发明提供第二实施方案的盒子在制备¹²³I-标记的放射性药物组合物中的用途。优选将盒子用于第一实施方案中所述的制备方法中。所述方法和放射性药物加上其优选实施方案如第一实施方案中所述。盒子及其优选实施方案如第二实施方案中所述。

本发明通过以下非限制性实施例进行说明。实施例1提供了如何利用本发明制备¹²³I-标记的CIT-FP的预示说明。

实施例1：¹²³I-标记的FP-CIT(DaTSCAN^TM)的制备

这是预示性实施例。

前体CIT-FP和三甲基锡前体将通过Baldwin等人的方法进行制备[Nucl.Med.Biol.，22，211-219(1995)]。

将在DaTSCAN^TM的制造中使用的组分为：

1.I-123碘化钠的氢氧化钠溶液，

2.I-127碘化钠的氢氧化钠溶液，

3.0.2M乙酸钠溶液，

4.三甲基锡前体的乙醇溶液，

5.30％含水H₂O₂，

6.25％含水H₂SO₄，

7.30％含水NaS₂O₅溶液。

可以预料，所有非放射性组分(即以上2-7项)将具有作为试剂用于盒子存储的可接受贮存期限，并且可以与一些组分(例如5，6)共贮存。然而，前体(4)可能将需要冷藏条件，并且或者在生产之前即时引入盒子中或者整个盒子贮存在0-5℃下。预期组分与盒子的塑料表面相容并且体积与管形瓶和反应器皿的容量相容。

使用以下10步骤方法：

(i)¹²³I碘化钠的氢氧化钠溶液用¹²⁷I碘化钠的氢氧化钠溶液进行稀释；

(ii)将0.2M乙酸钠溶液加入其中；

(iii)将得自于(ii)的溶液加入到三甲基锡的乙醇溶液中；

(iv)然后将30％含水H₂O₂和25％含水H₂SO₄溶液加入其中以开始放射性碘化作用，和在环境温度下，反应在盒子反应器皿中进行10分钟，反应体积为0.7-1.3cm³；

(v)然后，利用终止试剂30％NaS₂O₅含水溶液终止放射性碘化作用；

(vi)然后，通过RP-HPLC对产品进行纯化，使用乙醇/含水乙酸钠作为洗脱液；

(vii)将¹²³I-FP-CIT产品负载在SPE柱上，和在产品用乙醇作为洗脱液进行洗脱之前，该柱用水和0.05M NaOH洗脱。

Claims

1.一种制备无菌、¹²³I-标记的放射性药物组合物的自动方法，所述¹²³I-标记的放射性药物组合物包含在生物学相容的载体介质中的¹²³I-标记的生物学靶分子，其中所述方法包括：

(i)提供一次性使用的无菌盒子，其中包含反应器皿和分离的各自为无菌形式的以下非放射性试剂(A)和(B)以及任选的(C)～(G)等分试样：

A.生物学靶分子或者其前体；

B.适于溶解试剂A和可能存在的试剂C～G的溶剂，包括至少一种为生物学相容的载体介质的溶剂；

C.能够将碘离子氧化成吸电子碘化物的氧化剂；

D.¹²⁷I-碘化物源；

E.能够共轭所述生物学靶分子的非放射性的、双官能衍生化试剂；

F.能够将所述吸电子碘化物还原成碘离子的终止试剂；

G.亲核卤化反应的催化剂；

(ii)提供在适宜的容器中的无菌¹²³I-碘化物源；

(iii)通过步骤(iv)、(v)或者(vi)对所述生物学靶分子进行放射性碘化；

(iv)将试剂A和来自(ii)的¹²³I-碘化物等分试样通过微处理机控制转入所述反应器皿中，任选在试剂C存在下；随后在其中进行混合，从而给出¹²³I-标记的生物学靶分子，任选使用试剂F以终止所述放射性碘化反应；或者可替换地

(v)通过微处理机控制将试剂E和来自(ii)的¹²³I-碘化物等分试样转入到所述反应器皿中，任选在试剂C存在下，随后在其中混合，对双官能衍生化试剂进行放射性碘化，从而给出¹²³I-标记的双官能衍生化试剂，任选使用试剂F以终止所述放射性碘化反应，随后通过与所述¹²³I-标记的双官能衍生化试剂共轭，来对所述生物学靶分子进行放射性碘化；或者可替换地

(vi)当试剂A适用于卤素置换反应时，将试剂A和来自(ii)的¹²³I-碘化物等分试样通过微处理机控制转入所述反应器皿中，任选在试剂G存在下，随后在其中混合，从而给出¹²³I-标记的生物学靶分子，任选利用加热以加速所述放射性碘化反应；

(vii)当步骤(iv)～(vi)的¹²³I-标记的生物学靶分子产品已经在生物学相容的载体介质中时，将其直接用于步骤(viii)中，否则或者将步骤(iv)～(vi)的产品溶于生物学相容的载体介质中，或者将在步骤(iv)～(vi)中使用的溶剂除去和将残余物再溶于生物学相容的载体介质中；

(viii)得自于步骤(vii)的产品或者直接使用或者任选进行一个或者多个以下另外的工艺：纯化；pH调节；稀释；浓缩或者末期灭菌，从而给出期望的¹²³I放射性药物组合物。

2.权利要求1的方法，其中试剂(A)-(G)以适于制备单批次所述¹²³I-标记的放射性药物组合物的量存在。

3.权利要求1或者2的方法，进一步包括将¹²³I-标记的放射性药物组合物亚分配成单位患者剂量的步骤。

4.权利要求1的方法，其中生物学靶分子选自：托品烷、脂肪酸、多巴胺D-2受体配体、胍、安非他明或者马尿酸。

5.权利要求4的方法，其中生物学靶分子为CIT、CIT-FP、IBZM、MIBG、BMIPPA或者IBF。

6.权利要求1的方法，进一步包括，通过用含有冻干试剂的试剂盒的适宜非放射性溶剂进行自动重构，来提供试剂A的无菌溶液。

7.权利要求1的方法，进一步包括提供与固相载体结合的试剂A。

8.权利要求1的方法，其中前体包括三烷基锡基团、三烷基硅烷基团、适于亲电加成的芳环或者适于卤素交换的基团。

9.权利要求1的方法，其中包括另外的纯化工艺步骤(vii)，其包括除去未标记的试剂A，从而给出不含试剂A的¹²³I-标记的放射性药物组合物。

10.权利要求1的方法，其中包括另外的纯化工艺步骤(viii)，其包括除去过量的¹²³I-碘化物。

11.权利要求1的方法，其中所述工艺利用自动合成器装置进行。

12.权利要求11的方法，其中自动合成器装置适于以可互换的方式接受权利要求1步骤(i)的盒子和适于运转权利要求1步骤(iii)、(iv)、(v)和(vi)的工艺。

13.权利要求11的方法，其中自动合成器装置适于接受权利要求1步骤(ii)的¹²³I-碘化物的容器。

14.如权利要求1～13任一所定义的一次性使用的无菌盒子，其中盒子组分和试剂是无菌的、非热原的形式；

所述盒子进一步包含进行权利要求1的步骤(iv)～(vi)的传输和混合和进行步骤(vii)的操作的装置，加上进行步骤(viii)的任选附加工艺的装置。

15.权利要求14的盒子，其中试剂A如权利要求6～8任一中的限定进行提供。

16.如权利要求11～13任一项所定义的自动合成器装置用于制备¹²³I-标记的放射性药物组合物的用途。

17.权利要求16的用途，其中制备通过权利要求1～10任一的方法进行。

18.权利要求14或15的盒子在制备如权利要求1～13任一所定义的¹²³I-标记的放射性药物组合物中的用途。

19.权利要求18的用途，其中制备通过权利要求1～13任一的方法进行。