CN1046739A - 大环氨基膦酸配合物，它们的制备、制剂和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由发射粒子的放射性核素，如钐-153与某些大环氨基膦酸(其中氮原子和磷通过亚烷基或取代的亚烷基连接)在水中和在控制的pH值下进行反应制备配合物的方法。已发现这些配合物制成的组合物和制剂可用于治疗动物的钙化肿瘤和消除骨骼疼痛。

Description

本发明是关于用于治疗癌，特别是治疗钙化肿瘤和消除骨骼疼痛的大环氨基膦酸配合物、治疗钙化肿瘤的方法、含有与大环氨基膦酸络合的放射性核素作为活性组分的组合物和制剂、和制备大环氨基膦酸配合物的方法。
骨骼转移的加重对于癌症患者来说是件常见的，并且通常是灾难性的事件。由这种转移性损伤所引起的疼痛、病变性断裂、经常性神经缺陷和强迫的不动性会明显降低癌症患者的生活能力。许多病人患有转移性疾病，这是因为在所有患有胸、肺或前列腺癌的病人中将近有50%最终会导致骨骼转移。骨骼转移症还可能在患有肾癌、甲状腺癌、膀胱癌、子宫癌或其他肿瘤病人身上发生，但是，这部分病人中总的来说只有低于20%的人会发展成骨骼转移。转移性骨癌很少有生命危险，有时病人在发现骨骼损伤后还能存活多年。最初治疗这种病的目标都集中在消除疼痛上，由此可以减少麻醉药物的需求量和提高病人的活动能力，很显然，人们希望能够治愈一些癌症。
使用放射性核素来治疗转移到骨骼上的癌症可以追溯到1950年初，多年来人们一直建议通过注射适当形式的发射放射性粒子的核素来治疗钙化疾患。人们希望这种核素能集中作用于骨骼损伤部位而对于软组织和正常骨骼影响最小。因此人们建议使用放射性磷（P-32和P-33）化合物，但是由于核性能和生物定位性质的原因限制了这些化合物的使用（参见如Kaplan，E.，等人的Journal        of        Nuclear        Medicine        1（1），1（1960）和美国专利3，965，254）。
另外，人们还试图使用含有硼基的磷化合物来治疗骨癌。将这些化合物注射入（静脉注射）体内并使其聚集在骨架系统中，然后用中子照射治疗部位以使硼活化，并给出了治疗所需的辐射剂量（参见美国专利4，399，817）。
在公开的欧洲专利申请176，288中讨论了使用放射性核素来治疗钙化肿瘤，其中公开了使用与选自乙二胺四乙酸（EDTA）或羟乙基乙二胺三乙酸（HEEDTA）的一些配位体络合的Sm-153、Gd-159、Ho-166、Lu-177或Yb-175。
在上述方法中，对于肿瘤施用治疗剂量而基本上不损伤正常的人体组织是不可能的。在许多情况下，特别是对于转移性骨骼损伤，肿瘤已扩散到整个骨架系统，截肢或外部放射线照射是不实际的。（见Seminars        in        Nuclear        Medicine，Vol        IX        No.2，April，1979）。
还有人建议使用与二磷酸盐络合的Re-186〔Mathieu，L.等人，Int.J.Applied        Rad        &        Isotopes        30，725-727（1979），Weinenger，J.，Ketring，A.R.，等人，Journal        of        Nuclear        Medicine        24（5），125（1983）〕。但是，由于该配合物的制备和需要提纯而限制了它的用途和广泛的应用。
也有人建议用锶-89来治疗转移性骨骼损伤病人，但是由于长的半衰期（50.4天）、高血量和低的损害与正常骨骼比率而限制了它的使用〔见Firusian，N.，Mellin，P.，Schmidt，C.G.，The        Journal        of        Urology        116，764（1976）;Schmidt，C.G.，Firusian，N.，Int.J.Clin.Pharmacol.93，199-205，（1974）〕。
有人还报导了对于骨骼转移的镇静治疗，其中使用的是Ⅰ-131标记的α-氨基-（3-碘-4-羟基亚苄基）二磷酸盐[Eisenhut，M.，Journal        of        Nuclear        Medicine        25（12），1356-1361（1984）〕。由于已知的碘在甲状腺中的定位倾向，因此使用放射性碘作为治疗放射性核素是不甚理想的。于是，Eisenhut将碘化物列为该化合物可能的替代物之一。
我们惊奇地发现本发明能克服许多上述的缺陷，本发明是关于至少一种含有与大环氨基膦酸，例如，1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐络合的放射性核素的组合物。当用本发明的方法施用该组合物时，它对正常的组织只引起最小的损害。令人惊奇的是，当配位体与金属的摩尔比较低时，本发明的配合物要比所有已知的现有技术都更为有效。
更具体地说，本发明是关于一种组合物，其包含（1）大环氨基膦酸（它含有1，4，7，10-四氮杂环十二烷作为大环部分），或生理上可接受的盐，其中氮和磷通过结构式为：
的亚烷基或取代的亚烷基互相连接;在上述结构式中，X和Y分别为氢、羟基、羰基、膦或具有1-8个碳原子的烃基和酸基的生理上可接受的盐;n为1～3，其先决条件为当n＞1时，每个X和Y可以和其他任何碳原子的X和Y相同或不同;（2）至少一种选自Sm-153、Gd-159、Ho-166、Lu-177、Y-90或Yd-175的放射性核素，由此形成的组合物具有治疗作用。特别优选的结构式（Ⅰ）的大环部分为其中的X和Y为氢，n为1。特别优选的一些大环氨基膦酸的结构式为：
Figure 891098194_IMG5
其中取代基A、B、C和D分别为氢、具有1～8个碳原子的烃基或为如下结构式：
Figure 891098194_IMG6
的基团，和酸基的生理上可接受的盐，其中X、Y和n如上述定义;X′和Y′分别为氢、甲基或乙基;n′为2或3（其先决条件是所说的氮取代基中至少有两个是含磷的基团）。优选的大环氨基膦酸是1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸（DOTMP）。该组合物可以一种含有适当的药学上可接受的载体的制剂的形式来施用。本发明包括配合物、组合物或所说的与一种或多种其他试剂、药物、治疗剂和/或协助治疗钙化肿癌或消除骨骼疼痛的放射源相结合的制剂的使用。
已经发现，某些含有这些配合物的组合物对于治疗动物身上的钙化肿瘤是有用的。这些治疗组合物的施用能够对动物起到镇静作用，例如减轻疼痛和/或抑制肿瘤生长和/或引起肿瘤消退和/或消除肿瘤。随着以下进一步的讨论，可以看出，在确定任何特定组合物用于上述治疗的效果时，将着重考虑放射性核素、大环氨基膦酸和由它们生成的配合物的性质。
另外，本发明还包括含有至少一种与至少一种如上所述的大环氨基膦酸，特别是结构式（Ⅱ）的大环氨基膦酸络合的放射性核素，和药学上可接受的载体、赋形剂或媒介物的制剂。这些制剂的制备方法是已知的。这些制剂是无菌的，它们可以悬浮液，可注射的溶液或其他药学上可接受的制剂形式来施用。可以使用带有或不带有辅助剂的药学上可接受的悬浮介质。无菌的组合物施用于动物是合适的，其中的组合物如前文定义，放射性核素的剂量为对于每千克所述动物体重至少使其体内含有0.02mCi，优选的为每千克所述动物体重至少为0.2mCi。
本发明组合物中使用的发射粒子的放射性核素能提供足够高的定位离子化强度以减轻疼痛和/或抑制肿瘤生长和/或导致肿瘤消退和/或消除肿瘤，并能与上述的大环氨基膦酸配位体形成配合物。在本发明的实施中发现有用的放射性核素是钐-153（Sm-153）、钬-166（Ho-166）、镱-175（Yb-175）、镥-177（Lu-177）、钇-90（Y-90）和钆-159（Gd-159）。
为方便起见，将含有本发明的放射性核素-大环氨基膦酸配合物的组合物简称为“放射性核素组合物”或“组合物”，大环氨基膦酸衍生物称为“配位体”或螯合剂。
本文使用的术语“动物”是指热血动物（包括人），指那些需要治疗钙化肿瘤或需要消除骨骼疼痛的动物。
术语“钙化肿瘤”包括初级肿瘤（在骨骼系统的表面位置）、侵入性肿瘤，其中初级肿瘤已侵入到骨骼系统或钙化的其他组织的肿瘤和转移性骨癌，其中肿瘤已从最初的位置，如前列腺和胸部扩散到骨骼系统。
对于本发明的目的来说，上述配合物和它们在生理上可接受的盐被认为是治疗效果相同的组合物。生理上可接受的盐可以是那些与所用的一种配位体或多种配位体的至少一种酸基能形成盐并在药物试验中连续以一剂量施用而对动物无明显的生理副作用的碱的酸加成盐;本文描述了试验所用的碱的例子，合适的碱包括：如碱金属和碱土金属的氢氧化物，碳酸盐和碳酸氢盐，如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁等，氨水，伯、仲、叔胺等。生理上可接受的盐可通过用合适的碱处理上述的大环氨基膦酸，特别是结构式（Ⅱ）的这种化合物来制备。
本发明的制剂可以含有与配位体络合的活性放射性核素的固体或液体形式使用。这些制剂可以在使用前的适当时间混合两种组分的一组的形式而存在。无论是预先混合或作为一组使用，该制剂通常都需要药学上可接受的载体，如果制剂在装入最终使用的容器之前与放射性核素络合，则还需考虑其稳定性和其他因素。含有配合物和缓冲剂的制剂被冻结在一组中，待使用前再将其融化。
本发明的可注射的组合物可以是悬浮液或溶液的形式。在适当的制剂制备中，应该认识到通常盐要比游离酸具有更大的水溶性。在溶液形式中，配合物（或者是所需的单独组分）溶解在药学上可接受的载体中。这些载体包括合适的溶剂、防腐剂如苄醇、和缓冲剂（如果需要）。有用的溶剂包括，例如水、含水的醇、甘醇和磷酸酯或碳酸酯，这些含水溶液含有不多于50%（体积）的有机溶剂。
作为本发明组合物使用的可注射的悬浮液需要液体的悬浮介质（带或不带辅助剂）作为载体。悬浮介质可以是，例如聚乙烯基吡咯烷酮、惰性油，如植物油或高度精制的矿物油或含水的羧甲基纤维素。合适的生理上可接受的辅助剂（如果需要使配合物保持悬浮状态）可选自增稠剂，如羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、白明胶和藻酸盐。许多表面活性剂也用作悬浮液，例如卵磷酯、烷基苯酚、聚环氧乙烷加合物、萘磺酸盐、烷基苯磺酸盐和聚氧乙烯山梨糖醇酸酯。许多能对液体悬浮介质的亲水性、密度和表面张力起作用的物质;在个别情况中也可用于制备可注射的悬浮液。例如，聚硅氧烷消泡剂、山梨醇和糖也是有用的悬浮剂。
本发明的组合物或制剂中使用的配合物必须符合如下讨论的某些标准。
一种标准是关于放射性核素的选择。当放射性核素的性质重要时，含有放射性核素-大环氨基膦酸配合物的组合物的所有性质都是决定因素。任何一种不利因素可以被配位体或放射性核素或它们的结合的一种或多种优点所克服，因此在它们被用于组合物时必须全面考虑。
对于本发明的组合物来说必须有这样一个标准，即它必须对于钙化肿瘤能提供治疗的放射剂量而同时对于软组织只提供最小的剂量。例如，放射性核素必须优选地提供给骨骼而不是软组织。更具体地说，如果放射性核素被肝或血液吸收就是不理想的。另外，应将放射性核素从非骨组织中迅速除去以免不必要地损伤这些组织，例如必须将其从血液中除去。
建议使用的本发明的组合物和制剂可用于治疗动物的钙化肿瘤。这里所用的术语“钙化肿瘤”包括初级肿瘤（在骨骼系统的表面），或钙化的其他组织的肿瘤，或转移性骨癌，其中肿瘤已从其他最初的位置，例如前列腺和胸部扩散到了骨骼系统。本发明提供了一种通过提供治疗的放射剂量来减轻疼痛和/或减小钙化肿瘤的尺寸和/或抑制钙化肿瘤的生长和/或扩散或消退和/或消除钙化肿瘤的方法。
本发明的组合物和制剂可以在较长的时间内以单一剂量或多重剂量施用，对于肿瘤必须施用足够量的放射性核素以达到上述效果。
对于治疗钙化肿瘤所需施用的放射性核素的“有效量”或“治疗有效量”将根据患者的年令、体重和健康状况、待治疗的钙化肿瘤的情况、选择的治疗方式以及所施用的特定的放射性核素组合物的性质等因素而变化，例如低活性的将需要具有较长半袁期的放射性核素。发射能也是决定所需活度的一个因素。本发明的组合物也可以有用的但并不能治愈的剂量使用。
在本发明中使用的本发明的组合物或制剂的合适剂量至少约为每千克体重0.02mCi。本发明中使用的本发明组合物或制剂的“治疗有效量”至少约为每千克体重0.2mCi。
用于治疗钙化肿瘤的有效量将以特定的方式施用，通常是以单一剂量或多重剂量施用于血流中。为了获得所说的治疗而施用的量对于本领域内的熟练技术人员来说利用标准方法是能迅速确定的。
放射性核素和配位体可以在任何适于该两种成份形成配合物的条件下进行结合。通常这种混合需要在控制的pH值下（该pH值是根据所选的配位体和放射性核素来选择的）在水中进行。该络合物是通过化学键形成的，因此能生成相对稳定的放射性核素组合物（即不使放射性核素从配位体中分离出来）。
当施用的大环氨基膦酸配合物的配位体与金属的摩尔比至少为约1∶1，优选的为1∶1至3∶1，更优选的为1∶1～1.5∶1时，能提供连续的优异骨骼介质的生物分布。相反对某些其他的氨基膦酸配合物，如果不过量使用配位体，则结果就会有配合物定位在软组织上（例如肝脏）。配位体过大的过量也是不利的，因为未络合的配位体对于病人是有毒的或导致心脏停止跳动或引起低血钙惊厥症。另外，当需要大量的金属时（如对于那些低放射性比度的金属）大环氨基膦酸配位体就是有用的。在这种情况下，大环氨基膦酸配位体就能使骨骼中存入比使用非环氨基膦酸配位体时多的放射性量。
本发明的优选实例是含有由至少一种Gd-159、Ho-166、Lu-177、Sm-153、Y-90和Yb-175的放射性核素与DOTMP或它的生理上可接受的盐形成的配合物的治疗有效的组合物或制剂。
上述各种放射核素的结合物可被用于治疗钙化肿瘤。这种结合物可按上述方法同时将它们络合或混合两种分别被络合的放射性核素或依次施用两种不同的已络合的放射性核素。使用诸如将放射性核素与适量配位体同时或接近同时施用或施用配位体和与弱配位体络合的放射性核素（即，该弱配位体会和本发明的配位体发生置换，经就地的配位体置换由此生成所需的放射性核素-螯合体配合物）从而就地生成放射性核素-螯合体络合物的方法来施用配位体和放射性核素同样也能获得对肿瘤区域提供高含量放射性核素而对软组织仅有轻微损伤的有利结果。组合物或制剂可在较长的时间内以单一剂量或多重剂量施用。
氨基膦酸可由多种已知的方法来制备。特别重要的是含有至少一种活性的胺基氢的化合物与羰基化合物（醛或酮）和磷酸或其衍生物的化合物反应。用于制备大环氨基膦酸的胺母体（1，4，7，10-四氮杂环十二烷）是市售原料。
羧基烷基化制备含有羧基烷基的胺衍生物的方法是已知的（美国专利3，726，912），它与制备在胺的氮原子上具有烷基膦和羟基烷基取代基的化合物的方法（美国专利3，398，198）是相同的。
放射性核素可用多种方法来制备，例如可在核反应器中，用中子冲击核素而获得放射性核素。即：
Sm-152+中子→Sm-153+γ
另一种制备放射性核素的方法是用线性加速器或回施加速器产生的粒子冲击核素来获得放射性核素。还有一种方法是从裂变产物混合物中分离得到放射性核素。具体获得放射性核素的方法对于本发明并不是至关重要的。
例如，可通过照射Sm2O3来制备Sm-153，将所需的量首先放入已称重的石英管瓶中，然后将该瓶在真空下用火焰封闭并焊入钻罐。将该铝罐照射所需长的时间并冷却几小时，然后在放射性小室中通过遥控将其打开。取出石英瓶送入干燥箱内，然后粉碎后加入用橡胶隔膜和铝卷曲盖密封的玻璃瓶中。通过注射加入1mL1～4M的HCl以溶解Sm2O3。溶解后通过加水将其稀释至适当的体积。将溶液从含有碎石英瓶片的最初溶解瓶中取出并通过注射送入干净的玻璃血清瓶中。该溶液然后就可被用于配合物的制备。也可用类似的方法制备Lu-177、Yb-175、Gd-159、Y-90和Ho-166。
本发明提供了一种能对钙化肿瘤提供治疗量放射性的方法。但是施用一个“亚-治疗量”（即“有用量”）也是需要的，这样可在施用治疗剂量之前利用闪烁摄象仪确定放射性核素的数据。治疗剂量将以足以能减轻疼痛和/或抑制肿瘤生长和/或导致肿瘤消退和/或杀死肿瘤的量施用。对于每个特定的组合物来说，为提供所需的治疗剂量而所需的放射性核素的量将通过实验来确定并最优化。对于提供治疗剂量所需的放射将根据各个使用的组合物而变化。例如低活性的就需要具有较长半衰期的放射性核素。发射能也将是决定必要活性量的因素。施用的组合物可以一次给药或在不同的时间分几次给药。用分几次给药的方式施用组合物能使其对非治疗组织只有最小的损伤。因此多重剂量给药更为有效。
本发明的组合物也可与其他活性试剂和/或活性组分一同使用以增加组合物的治疗效果和/或便于组合物简单给药。
确定各种放射性核素的定性的生物分布可通过将组合物注射入鼠体内并在各个不同的时间至注射后两小时获取整个动物体的γ射线图象来进行。
定性的生物分布可通过下列方法来获得，将50～100微升的组合物注射入未麻醉的雄性Sprague        Dawley鼠的尾静脉中，然后将鼠放入垫有吸附纸的笼子内在鼠死前收集所有排泄出来的脲。一段时间后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死，解剖各种器官组织，用盐水冲洗由此所得的生物样品。用吸附纸吸干并称重。用NaⅠ闪烁计数器测定生物样品中的放射性活性
下列实施例志在帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限制。
起始物料的制备
实施例A：DOTMP的制备
在装有温度计，回流冷凝器和加热套筒的100ml三颈圆底烧瓶中加入3.48g（20.2mmole）1，4，7，10-四氮杂环十二烷和14ml水。该溶液用17.2ml浓盐酸和7.2gH3PO3（87.8mmole）处理并加热至105℃。悬浮液的回流在强有力的搅拌下进行，在一个小时内逐滴加入13g（160.2mmole）甲醛（37wt%的水溶液），滴加结束后，反应混合物在回流条件下再加热2小时，随后停止加热，将反应混合物冷却，在室温静置62.5小时。然后，反应溶液在40℃下真空浓缩至粘稠的带红色的棕色半固体，在半固体中加入30ml水，半固体开始溶解，但是随后又开始固体。然后在强有力的搅拌下将所有悬浮液倒入400ml丙酮中，得到的灰白色沉淀物经真空过滤和一整夜干燥得到10.69g（产率97%）粗DOTMP。将2.0g（3.65mmole）粗DOTMP试样溶解于2ml水中，通过以每份100μl加入700μl浓氢氧化铵（10.0mmole）得pH值为2-3的溶液。随后，将该溶液一次加入4.5ml 3N盐酸（13.5mmole）中，经充分混合后静置。在一小时内开始在液面下的玻璃壁上形成小的近似方形的结晶体，结晶生长再静止地持续111小时，然后，从容器壁上慢慢地碰下结晶体，过滤后，用3ml水洗涤四次，随后空气干燥至恒重，得到1.19g（产率60%）白色结晶固体DOTMP。
实施例B：DOTMP制备
在250ml三颈圆底烧瓶中装入6.96g（0.04mole）1，4，7，10-四氮杂环十二烷，再在烧瓶中加入14.5g（0.177mole）磷酸，30ml去离子水和28ml浓盐酸（0.336mole）。
将烧瓶连接到回流冷凝器上，并安装搅拌棒和带有温度观察控制器的温度计。将另一种26.0g（0.32mole）37%的甲醛水溶液加入100ml添加漏斗中，并将漏斗连接在烧瓶上。在强有力的搅拌下将烧瓶加热至回流温度（约105℃），在30-40分钟内逐滴加入甲醛溶液，将溶液再加热和搅拌3小时，随后缓慢冷却至室温。
将反应溶液装入500ml圆底烧瓶，并将烧瓶连接到循环蒸发器上。蒸去溶液得到粘稠的琥珀色非固体（注意：温度不能超过40℃），用约300mlHPLC级丙酮处理该半固体，产生浅棕色粘稠的油状物。该油状物溶解于22ml水中，并在强有力的搅拌下缓慢加入1l丙酮中。将丙酮慢慢倾析，浅色油状物经真空干燥得到16.6g（产率76%）粗DOTMP。在13.1g该粗DOTMP中加入39.3g去离子水，并加入晶种，将溶液静止过液。得到的沉淀物经真空过滤，冷水洗涤和真空干燥后，得到4.75gDOTMP（产率36%）。
进一步的提纯过程包括将3.0g（5.47mmole）上面得到的DOTMP溶解于3ml水中，并添加2.2ml（31.5mmole）浓氢氧化铵，通过添加2.4ml（28.8mmole）浓盐酸使溶液变为酸性，此时，沉淀出白色固体，沉淀物经真空过滤和干燥得到2.42g（产率81%）纯DOTMP，该产物的特征为在31P离的核磁共振谱中，在11.5PPm（相对于85%的H3PO4）处有一单峰。
实施例C：Sm-153的制备
Sm-153可以在诸如the University of Missour;Research Reactor之类的反应器中制备，Sm-153通过在第一行反射器中以8×1013中子/平方厘米·秒的中子通量辐射99.06%浓缩的152SM2O3来制备。辐射过程通常进行50至60小时，产生放射性比度为1000-1300Ci/g的Sm-153。
为了辐射用于制备Sm-153的Sm2O3，先将所需量的Sm2O3放入石英管形瓶，管形瓶在真空中燃烧密封并焊接到铝罐中。铝罐辐射所需时间，冷却数小时后，在热室中遥控地打开，取出石英管瓶中的Sm2O3，放入干燥箱，并放入玻璃管瓶随后密封。随后经注射器在管瓶中加入适量的盐酸溶液以溶解Sm2O3。一旦Sm2O3溶解后，加入水将钐溶液稀释至适当的体积，溶液从含有石英辐射管瓶的碎片的最初溶解管瓶中取出，经注射器送入清洁的血清管瓶中。
实施例D：Ho-166的制备
钬-166的制备过程包括将0.5-1.0mg Ho2O3放入石英管瓶中，将管瓶密封并放入焊接密封的铝罐中。试样在反应器（第一行反应器，中子一通量为8-1013中子/平方厘米·秒）辐射（通常约24-72小时）。辐射后，打开管瓶，用4N盐酸溶解氧化物，需要加热，随后用水将试样稀释至适当的体积。
实施例E：Gd-159的制备
钆-159的制备过程包括在石英管瓶中密封入氧化钆（1.1mg），管瓶焊接在铝罐中，在反应器中以8×1013中子/平方厘米·秒的中子通量辐射30小时，用盐酸溶解石英管瓶中的物料，加水得到在0.1N盐酸中的Gd-159溶液。
实施例F：Y-90的制备
非放射性的钇（Y）溶液的制备过程包括将15.1mg YCl3·6H2O溶解于11.24ml水中，1500μl的该溶液加入含有0.5ml Y-90溶液（通过中子辐射1mg Y2O3，随后溶解于1N盐酸得到0.5ml最终体积而制备）的管瓶中。
实施例G：Yb-175和Lu-177的制备
用适当的氧化物重复实施例C、D、E或F的步骤，制备镱一175（Yb-175）和镥-177（Lu-177）的放射性同位素。
最终产物的制备
实施例1：Sm-DOTMP和Sm-153-DOTMP的制备和生物分布
实施例A的配位体（22mg）溶解于878μl蒸馏水和15μl50%氢氧化钠中，将15μl体积的该溶液放入含有1.5ml        Sm溶液（用2μl        Sm-153示踪剂强化的在0.1N盐酸中的0.3mM        Sm）的管瓶中。用氢氧化钠将pH值调节到7-8，经离子交换色谱法测定作为配合物存在的Sm的量大于99%产生的溶液含有0.3mM        Sm，配位体与金属的摩尔比约为1.5。
使Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射100μl上述Sm溶液。注射时鼠的体重在150至200g之间，二小时后，用颈椎脱节将鼠杀死并解剖。在连接多通道分析器的NaI闪烁计数器中用计数法测定每个组织的放射性。将读数与100μl标准液的读数相比较以测定每个组织和器官中的剂量百分数。在若干组织中的注射剂量百分数在表Ⅰ中给出，数字表示每天3只鼠的平均值。
表 Ⅰ Sm-DOTMP在若干组织中注射剂量%1
组织 ％剂量
骨骼 58.1
肝 0.06
肾 0.27
脾脏 0.004
肌肉 0.15
血液 0.004
1.配位体与Sm摩尔比约为1.5
实施例2：Ho-DOTMP和Ho-166-DOTMP的制备和生物分布
实施例A（22mg）的配位体溶解于878μl蒸馏水和15μl50%氢氧化钠中，将30μl体积的该溶液放入含有1.5ml钬溶液（用2μlHo-166示踪剂强化的在0.1N盐酸中的0.6mM        Ho）的管瓶中。用氢氧化钠将pH值调节至7-8，经离子交换色谱法测定作为配合物存在的Ho的量大于99%。得到的溶液含有0.6mM        Ho，配位体与金属的摩尔比约为1.5。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后给尾静脉注射100μl上述Ho溶液。注射时鼠的体重在150至200g之间，二小时后，用颈椎脱节将鼠杀死并解剖。在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中用计数法测定每个组织的放射性。将该读数与100μl标准液的读数相比较以测定每个组织和器官中的剂量百分数。在若干组织中的注射剂量百分数。在若干组织中的注射剂量百分数在表Ⅱ中给出，数字表示每天3只鼠的平均值。
表Ⅱ Ho-DOTMP在若干组织中注射剂量%′
组织 ％剂量
骨骼肝肾脾脏肌肉血液 570.070.40.0060.30.07
1.配位体与Ho摩尔比约为1.5
实施例3：Sm-DOTMP、Sm-153-DOTMP、Ho-DOTMP和Ho-166-DOTMP的制备和生物分布
14.5mg实施例B的配位体放入管瓶中，并溶解于760μl水和5μl50%氢氧化钠。用Sm-153强化的1100μlSm溶液（在0.1N盐酸中的0.3mM Sm）放入另一个管瓶，并加入10μl配位体溶液。用氢氧化钠将溶液的pH值调节到7-8，溶液通过3个含有1.5ml阳离子交换树脂（SephadexTMC-25，来自Pharmacia）的塑料柱。经阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Sm的量达99%。
1100μl用Ho-166强化的Ho溶液（在0.1N盐酸中的0.6mM        Ho）放入另一个管瓶中，加入20μl上述配位体溶液。用氢氧化钠将溶液的pH值调节至7-8，使溶液通过2个含有1.5ml阳离子交换树脂（Sephadex        C-25，来自Pharmacia）的塑料柱。经阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Ho量达到99%。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后给尾静脉注射100μl上述溶液，注射时鼠的体重在150至200g之间。2小时后，采用颈椎脱节方法将鼠杀死，将各组织取出、称重，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中用计数法测定其放射性。每个组织的读数与在100μl标准液中的读数相比较，以测定在每个组织或器管中剂量的百分数。在若干组织中注射剂量的百分数在表Ⅲ中给出。数字表示每天3只鼠的平均值。
表Ⅲ
DOTMP金属配合物在若干组织中注射剂量%
组织骨骼肝肾脾脏肌肉血液 Sm500.370.290.040.490.12 Ho640.190.320.050.220.17
实施例4：Gd-DOTMP和Gd-159-DOTMP的制备和生物分布。
将实施例B的配位体（14.5mg）放入管瓶中，溶解于760μl水和5μl50%氢氧化钠中。将1000μl含有示踪剂Gd-159的Gd溶液（在0.1N盐酸中的0.3mM        Gd）放入另一个管瓶中，加入15μl配位体溶液。用氢氧化钠将溶液的pH值调节至7-8，经阳离子交换色谱法测定作为配合物的Gd的量大于99%。
让鼠Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射175μl上述溶液，注射时鼠体重为155g。两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死并解剖，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中用计数法测定每个组织的放射性。每个组织的读数与175μl标准液中的读数相比较，以确定在每个组织或器官中剂量的百分数，在若干组织中注射剂量的百分数在表Ⅳ中给出。
表Ⅳ Gd-DOTMP在若干组织中注射剂量%1
组织骨骼肝肾脾脏肌肉血液 ％剂量500.080.25示检测到＊0.080.06
1.配位体与Gd摩尔比约为1.5
＊在脾脏中的读数低于基本情况
实施例5：Lu-DOTMP和Lu-177-DOTMP的制备和生物分布
实施例B的配位体（15.8mg）溶解于963μl蒸馏水和8μl50%氢氧化钠中。将15μl该溶液放入含有1.5ml        Lu溶液（用2μl        Lu-177示踪剂强化的在0.1N盐酸中的0.3mM        Lu）的管瓶中。用氢氧化钠将PH值调节至7-8，经离子交换色谱法测定，作为配合物存在的Lu的量大于99%。产生的溶液含有0.3mM        Lu，配位体与金属摩尔比约为1.5。
让Sprague        Dawley鼠适应环境5天，随后经尾静脉注射100μl上述Lu溶液，注射时，鼠的体重在150至200g之间。两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死并解剖，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中用计数法测定每个组织的放射性。将读数与100μl标准液中的读数相比较以确定在每个组织或器官中剂量的百分数。在若干组织中注射剂量的百分数在表Ⅴ中给出，数字表示每天3只鼠的平均值。
表Ⅴ Lu-DOTMP在若干组织中注射剂量%1
组织 ％剂量
骨骼 54
肝 0.08
肾 0.3
脾脏 0.006
肌肉 0.04
血液 0.09
1.配位体与Lu摩尔比约为1.5
实施例6：y-DOTMP和y-90-DOTMP的制备和生物分布
在实施例F中制备的y和y-90溶液中加入200μl（0.0266mole）实施例B的DOTMP的水溶液，用50%氢氧化钠和1N氢氧化钠将溶液的PH值调节至7.5。经阳离子交换色谱法测定，作为配合物存在的y大于99%，得到的溶液的配位体与金属摩尔比约为1.7。
让Sprague        Dawley鼠适应环境八天，随后经尾静脉注射150μl上述Y溶液，注射时，鼠的体重在150至200g之间。两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中采用计数法测定每个组织的放射性。将每个组织的读数与150μl标准液中的读数相比较以确定在每个组织或器官中注射剂量的百分数。在若干组织中注射剂量的百分数在表Ⅵ中给出，数字表示每天5只鼠的平均值。
表Ⅵ Y-DOTMP在若干组织中注射剂量%1
组织 ％剂量
骨骼 33
肝 0.06
肾 0.35
脾脏 0.01
肌肉 0.31
血液 0.12
1.配位体与Y摩尔比约为1.7
实施例W（比较例）
在含有0.5ml Y-90溶液（通过辐射1mg Y2O3，随后溶解于1.1N盐酸中得到0.5ml的最终体积而制备）的管瓶中加入1.5ml水，得到含有示踪剂Y-90的8.86×10-8摩尔的Y溶液。在2ml（1.772×10-5mole）该溶液中加入133μl（1.676×10-4mole）的1.26M亚乙基二氨基四亚甲基膦酸（EDTMP）溶液，于是溶液变得混浊。当加入50μl50%氢氧化钠后溶液变得透明，在该溶液中另外加入40μl（5.04×10-5mole）1.26M EDTMP溶液。得到的溶液的PH值为7.5，经阳离子交换色谱法测定，作为配合物存在的Y的百分数大于99%，溶液的配位体与金属的摩尔比约为123。
让Sprague        Dawley鼠适应环境八天，随后经尾静脉注射150μl上述Y溶液，注射时鼠的体重为150至200g。两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死，取出各组织并称重，在连接多通道的分析器的NaⅠ闪烁计数器中采用计数法测定每个组织的放射性。每个组织的读数与在150μl标准液中的读数相比较，以确定在每个组织或器官中注射剂量的百分数，在若干组织中注射剂量百分数在表W中给出，数字表示每天5只鼠的平均值。
表W Y-EDTMP在若干组织中注射剂量%1
组织骨骼肝肾脾脏肌肉血液 ％剂量300.090.300.010.580.15
1.配位体与Y的摩尔比约为123。
（本文没有实施例X和Y）
实施例Z（比较例）
在类似于前文使用的方法中，制备含有Sm-153与若干商业上可得到的在氮原子和磷原子之间不包含亚烷基链节（该链节在本申请的配位体中是需要的）的膦酸的配合物的组合物。
Figure 891098194_IMG7
用上述方法测定这些组合物在鼠中Sm-153的两小时生物位置，结果在表X中给出。所使用的配位体包括分别含有P-CH2-PO3H2和P-C（CH3）（OH）-PO3H2链节的亚甲基二膦酸（MDP）和羟基次乙基二膦酸（HEDP），含有P-O-PO3H2链节的焦磷酸（PYP），和含有N-PO3H2链节的亚氨基磷酸（IDP）。这些配位体的金属配合物是已知的骨骼剂，例如，MDP、HEDP和PYP的锝配合物在商业上用作诊断骨骼的试剂，然而，这些配位体对于选择性输送Sm-153至骨骼系统是不适当的，因通过举例说明，大部分放射性存在于肝和/或血液中。
表Z显示注射后两小时Sm-153在鼠中的生物位置，结果表明在组织中注射剂量的百分数。
表Z
注射剂量％ Sm-153MDP Sm-153HEDP Sm-153PYP Sm-153IDP
骨骼 2 21 2 0.6
肝 85 3.5 73 36
血液 0.23 13 0.23 0.04
在表Z中给出的Sm-153-MDP、Sm-153-HEDP、Sm-153-PYP和Sm-153-IDP的数目分别表示五只、五只、三只和三只鼠结果的平均值。
实施例7：使用HEPES缓冲液制备Sm-DOTMP或Ho-DOTMP。
制备PH值为7.43的N-2-羟乙基哌嗪-N′-2-乙烷磺酸（HEPES）（SigmaTMChemical Co-，St.Louis，MO）的0.1M溶液。通过将68.2mg（1.084×10-4μmole）的DOTMP溶解于16.4285ml 1N氢氧化钠中制备DOTMP0.0066M溶液。在七个10ml血清管瓶的每个中放入0.600ml（3.96mole）DOTMP溶液和3.00ml 0.1M HEPES缓冲溶液。随后将每个血清管瓶放入干冰/丙酮浴中，直到液体冻结，然后放入Virtis Freeze Dryer Apparetus中过夜，在血清管瓶的底部得到干燥白色粉末的含水组分，随后将血清管瓶塞住，压紧密封。配制成多组溶液以接收6ml SmCl3（3×10-4mole）或HoCl3（6×10-4mole）在0.1N盐酸中的溶液。
实施例8：含有HEPES缓冲液的Sm-DOTMP或Ho-DOTMP的重新构成。
在实施例7描述的多组溶液中的一组中加入6.0ml SmCl3（用Sm-153强化的在0.1N盐酸中的3×10-4M），重新制成这组溶液的pH值为7.5，用阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Sm的百分数大于99%。
同样，在实施例7描述的多组溶液中的一组中加入在0.1N盐酸中的6.0ml HoCl3（用Ho-166强化的6×10-4M），得到溶液的PH值为7.5，用阳离子色谱法测定，作为配合物存在的Ho的百分数大于97%。
实施例9：Sm-HEPES-DOTMP溶液的重新构成和生物分布
来自实施例8的一组溶液用在0.1N盐酸中的6.0ml SmCl3（用Sm-153强化，3×10-4M）处理，得到的溶液的PH值为7.5，经阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Sm的百分数大于99%。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射100μl上述Sm溶液，注射时鼠的体重在150至200g之间。两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死。取出各组织并称重，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中采用计数法测定每个组织的放射性。将每个组织的读数与在100μl标准液中的读数相比较以确定在每个组织或器官中注射剂量的百分数。表Ⅶ中给出在若干组织中注射剂量的百分数，数字表示每天3只鼠的平均值。
表Ⅶ Sm-DOTMP/HEPES缓冲液在若干组织中注射剂量%
组织 ％剂量
骨骼 58
肝 0.06
肾 0.29
脾脏 0.01
肌肉 0.18
血液 0.06
实施例10：用碳酸氢盐缓冲液制备Sm-DOTMP组
通过将141.5mg（2.24×10-4mole）的DOTMP加入9ml 1N氢氧化钠中，并稀释至25ml最终体积制备PH值为6.66的0.009M的DOTMP溶液。通过将8.4gNaHCO3溶解于250ml水中来制备0.4M的碳酸氢钠（NaHCO3）溶液。在7个10ml血清管瓶的每一个中加入3.0ml NaHCO3溶液和0.300ml DOTMP溶液，并按照实施例7描述的方法处理，得到含有白色干燥固体的最终一组来制备一组溶液。配制成多组溶液以接收6.0ml SmCl3（3×10-4M）在0.1N盐酸中的溶液，其配位体与金属比率为1.5∶1。
实施例11：用碳酸氢盐缓冲液的Sm-DOTMP的重新构成和生物分布
用在0.1N盐酸中的6.0ml SmCl3（3×10-4M，用Sm-153强化）处理实施例10的溶液组。得到溶液的PH值为6.55，通过加入60μl1N氢氧化钠调节至7.27。用阳离子交换色谱法测定，作为配合物存在的Sm的百分数大于99%。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射100μl上述Sm溶液，注射时鼠的体重在150至200g之间，两小时后，采用颈椎脱节方式将鼠杀死，取出各组织并称重，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中采用计数法测量每个组织的放射性。将读数与100μl标准液中的读数相比较，以确定在每个组织或器官中的注射剂量百分数。表Ⅷ给出在若干组织中的注射剂量百分数，数字表示每天3只鼠的平均值。
表Ⅷ Sm-DOTMP1/碳酸氢盐在若干组织中注射剂量%
组织 ％剂量
骨骼 65
肝 0.07
肾 0.34
脾脏 0.01
肌肉 0.30
血液 0.04
1.配位体与Sm摩尔比约1.5。
实施例12：使用过量碱制备DOTMP组
除了加入更多的氢氧化钠外，按照实施例10描述的方法制备0.009M DOTMP溶液，因此，最终溶液的pH值为10.66。通过在5个10ml血清管瓶的每个中加入0.300ml DOTMP和0.700ml 1N氢氧化钠溶液，并按照实施例7描述的方法处理，得到含有白色干燥固体的最终产物来制备上述组。制备多组溶液的接收6.0ml SmCl3（3×10-4M）在0.1N盐酸中的溶液，其配位与金属的比率为1.5∶1。
实施例13：使用过量碱和磷酸缓冲液的DOTMP组的重新构成和生物分布
用在0.1N盐酸中的5.4ml SmCl3（3×10-4M，用Sm-153强化）和在0.1N盐酸中的0.6ml SmCl3（3×10-4M，用Sm-153强化）处理实施例12的溶液组。得到溶液的pH值在10至11之间，通过加入0.200ml1.05M磷酸缓冲液（pH7.49）将pH值调节至7.79。用阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Sm的百分数大于99%。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射100μl上述Sm溶液，注射时鼠的体重在150至200g之间。两小时后，采用颈椎脱节方法将鼠杀死，取出各组织并称重，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中用计数法测定每个组织的放射性。将每个组织的读数与100μl标准液中的读数相比较，以确定在每个组织或器官中注射剂量百分数。表Ⅸ给出在若干组织中注射剂量的百分数，数字表示每天5只鼠的平均值。
表Ⅸ Sm-DOTMP1/磷酸在若干组织中的注射剂量%
组织 ％剂量
骨骼 59
肝 0.85
肾 0.41
脾脏 0.03
肌肉 0.35
血液 0.11
1.配位体与Sm摩尔比约为1.5。
实施例14：18ml        Ho-DOTMP组的制备
除了加入更多的氢氧化钠外，按照实施例10描述的方法，制备pH为6.66的DOTMP的0.009M溶液，因此最终溶液的PH值为10.19。通过在12个20ml血清管瓶中的每个中加入1.800ml DOTMP溶液和2.100ml 1N氢氧化钠溶液来制备一组溶液。根据实施例7描述的方法处理这些管瓶得到含有白色干燥固体的最终组。配制多组溶液以接收18.0ml HoCl3（6×10-4M，其配位体与金属的比率为1.5∶1。
实施例15：18ml        Ho-DOTMP组的重新构成和生物分布
用在0.1N盐酸中的18.0ml HoCl3（6×10-4M，用Ho-166强化）处理实施例14的溶液组，随后用0.6ml 1.05M磷酸缓冲液（pH7.49）处理该溶液，使pH值下降至7.53。经阳离子交换色谱法测定，作为配合物的Sm的百分数大于99%。
让Sprague        Dawley鼠适应环境五天，随后经尾静脉注射100μl上述Sm溶液，注射时鼠的体重在150至200g之间。两小时后，采用颈椎脱节方法将鼠杀死，取出各组织并称重，在连接多通道分析器的NaⅠ闪烁计数器中测量每个组织的放射性。将读数与100μl标准液的读数相比较以确定在每个组织或器官中注射剂量的百分数。表X给出在若干组织中注射剂量的百分数，数字表示每天五只鼠的平均数。
表X Ho-DOTMP/磷酸在若干组织中注射剂量%1
组织 ％剂量
骨骼 60
肝 0.12
肾 0.35
脾脏 0.08
肌肉 0.21
血液 0.04
1.配位体与Ho摩尔比约1.5

Claims (21)

1、一种制备含有(1)大环氨基膦酸(含有1，4，7，10-四氮杂环十二烷作为大环部分)或它的生理上可接受的盐，其中氮和磷通过结构式为：
Figure 891098194_IMG1
的亚烷基或取代的亚烷基连接，上述结构式中X和Y分别为氢、羟基、羧基、膦或具有1～8个碳原子的烃基和酸基的生理上可接受的盐，n为1～3，其先决条件为n＞1时，每个X和Y可以和其他任何碳原子的X和Y相同或不同，和(2)至少一种选自Sm-153、Gd-159、Ho-166、Lu-177、Y-90或Yb-175的放射性核素的配合物的方法(制得的组合物具有治疗作用)，该方法包括由上述(1)定义的大环氨基膦酸与Sm-153、Gd-159、Ho-166、Lu-177、Y-90或Yb-175在水中，在控制的PH值下进行反应。
2、根据权利要求1的方法，其中X和Y为氢，n为1。
3、根据权利要求1的方法，其中大环氨基膦酸具有如下结构：
Figure 891098194_IMG2
其中取代基A、B、C、D分别为氢，具有1～8个碳原子的烃基或结构式为：
的基团和酸基的生理上可接受的盐，上述结构式中X、Y和n如权利要求1所定义：X′和Y′分别为氢、甲基或乙基;n′为2或3，其先决条件为所述的氮取代基中至少有二个是含磷的基团。
4、根据权利要求3的方法，其中大环氨基膦酸是1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐。
5、根据上述任何一项权利要求的方法，其中放射性核素是Gd-159。
6、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中放射性核素为Sm-153。
7、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中放射性核素为Lu-177。
8、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中放射性核素为Yb-175。
9、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中放射性核素为Ho-166。
10、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中放射性核素为Y-90。
11、根据上述任何一项权利要求的方法，其中放射性核素的使用剂量为每公斤所述动物体重至少约0.02mCi。
12、根据权利要求11的方法，其中放射性核素的使用剂量为每公斤所述动物体重至少为0.2mCi。
13、根据上述任何一项权利要求的方法，其中配位体与放射性核素的摩尔比至少为约1∶1。
14、根据权利要求13的方法，其中配位体与放射性核素的摩尔比为1∶1～3∶1。
15、根据权利要求13的方法，其中配位体与放射性核素的摩尔比为1∶1～1.5∶1。
16、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或它的生理上可接受的盐与Sm-153在水中，在控制的pH值下进行反应。
17、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐与Gd-159在水中，在控制的pH值下进行反应。
18、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐与Ho-166在水中，在控制的pH值下进行反应。
19、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐与Lu-177在水中，在控制的pH值下进行反应。
20、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐与Y-90在水中，在控制的pH值下进行反应。
21、根据权利要求1的制备组合物的方法，其包括将1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四亚甲基膦酸或其生理上可接受的盐与Yb-175在水中，在控制的pH值下进行反应。
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