CN117440959A - 用于制造钆络合物溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制造二聚钆络合物诸如[μ‑[1‑[双[2‑(羟基‑κO)‑3‑[4,7,10‑三[(羧基‑κO)甲基]‑1,4,7,10‑四氮杂环十二烷‑1‑基‑κN1,κN4,κN7,κN10]丙基]氨基]‑1‑脱氧‑D‑葡萄糖醇化物(6‑)]]二钆络合物的溶液的方法，其可用于诊断成像和磁共振成像(MRI)中的造影剂的领域中，其包括借助于沉淀剂使一部分游离钆金属离子沉淀的步骤。本发明进一步涉及用于从所述溶液分离二聚钆络合物的方法，以及由此类方法可获得的溶液和分离的二聚钆络合物。

Description

用于制造钆络合物溶液的方法
技术领域
本发明涉及用于制造二聚钆络合物诸如[μ-[1-[双[2-(羟基-κO)-3-[4,7,10-三[(羧基-κO)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基-κN1,κN4,κN7,κN10]丙基]氨基]-1-脱氧-D-葡萄糖醇化物(6-)]]二钆络合物的溶液的方法，其特征在于极大的稳健性并且适用于大规模生产。本发明进一步涉及用于从所述溶液中分离二聚钆络合物的方法。二聚钆络合物可用于诊断成像和磁共振成像(MRI)中的造影剂的领域中。
发明背景
磁共振成像(MRI)是众所周知的诊断成像技术，越来越多地用于越来越多的适应症的临床诊断中。
由于钆(Gd(III))络合物的长弛豫时间，因此其通常被用作MRI中的造影剂。然而，即使在低剂量(10-20微摩尔/kg)下，钆金属离子[Gd(H2O)8]3+对生物体也是极其有毒的。
因此，为了被视为具有潜在价值的MRI造影剂，Gd(III)络合物应当显示高的热力学(以及可能地动力学)稳定性以防止有毒金属离子的释放。此外，当用于制造Gd(III)络合物的方法允许在络合步骤之后有效且高效地去除存在于反应混合物中的有毒金属离子时，其是有利的。
WO 2017/098044公开了可用作MRI中的造影剂的二聚顺磁性络合物。与当前在日常诊断实践中使用的非特异性造影剂相比，这些二聚络合物、特别是二聚Gd(III)络合物示出增加的弛豫率。因此，此类二聚Gd(III)络合物可以潜在地以低于当前使用的造影剂所需剂量的剂量用于体内诊断成像。
WO 2017/098044进一步公开了用于其中所公开的二聚顺磁性络合物的制备方法。此种方法包括使配体在水中与化学计量添加的合适的Gd(III)衍生物诸如Gd(III)盐或氧化物络合的步骤。然后将包含络合物的溶液过滤并且在减压下蒸发。然后将粗产物在吸附树脂诸如Amberchrome CG161M上纯化，并且最后将含有产物的级分汇集并蒸发。
在WO 2017/098044中所公开的方法的络合步骤和纯化步骤之后所获得的溶液可以含有大量的单钆化(mono-gadolinated)络合物。
单钆化络合物是Gd(III)络合物，其中WO 2017/098044中所公开的二聚配体仅螯合一个钆离子而不是两个。这些单钆化络合物未示出WO 2017/098044中所公开的二钆化Gd(III)络合物的有利的弛豫测定特性。因此，将有利的是从获得自络合步骤的溶液中去除这些单钆化络合物(或基本上减少其量)。然而，用于从反应混合物中去除单钆化络合物的方法并不完全令人满意，因为几乎不能实现单钆化络合物的完全去除(这是因为单钆化络合物具有与二钆化络合物非常相似的物理特征的事实)。出于该原因，将有利的是提供用于制造WO 2017/098044中所公开的二钆化Gd(III)络合物的方法，其基本上尽可能多地避免在络合步骤期间或之后产生单钆化络合物。
此外，WO 2017/098044中所公开的络合步骤的重现性取决于络合步骤的反应物的精确称重及其名称的精确确定。至少出于该原因，可以提高WO 2017/098044中所公开的方法的稳健性。
因此，需要克服了以上所提及的问题的用于制备WO 2017/098044中所公开的Gd(III)络合物的方法，特别是可重现、稳健的方法，使得其对于WO 2017/098044中所公开的二聚顺磁性络合物的大规模生产特别有利，同时可能尽可能地限制单钆化络合物的产生。
发明概述
在第一方面，本发明提供了用于制造式I的钆络合物的溶液的方法
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基，优选地R是C5-C7多元醇；
其包括以下步骤：
i)提供式Ia的二聚配体的溶液
其中R如以上所定义，
ii)向前一步骤的溶液中添加摩尔过量的钆金属离子以络合步骤i)中所提供的二聚配体，由此获得包含式I的钆络合物的中间体溶液，和iii)向前一步骤的中间体溶液中添加沉淀剂以使一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，由此获得所述式I的钆络合物的溶液，其中沉淀剂选自由磷酸盐(PO43-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组。
在优选的方面，本发明提供了用于制造以下钆络合物(化合物1)的溶液的方法
其包括以下步骤：
i)提供以下二聚配体(化合物1a)的溶液
ii)向前一步骤的溶液中添加摩尔过量的钆金属离子以络合步骤i)中所提供的二聚配体，由此获得包含式I的钆络合物的中间体溶液，和iii)向前一步骤的中间体溶液中添加沉淀剂以使一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，由此获得所述式I的钆络合物的溶液，其中沉淀剂选自由磷酸盐(PO4 3-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组。
在第二方面，本发明提供了式I的钆络合物的溶液
其中R如以上所定义，
其根据用于制造根据其实施方案中的任一个的钆络合物的溶液的方法可获得。
在第三方面，本发明提供了用于制造分离的式I的钆络合物的方法
其中R如以上所定义，
其包括制造如本文在其实施方案中的任一个中所公开的钆络合物的溶液的方法，以及另外的后续步骤iv)：
iv)从所述步骤iii)中所获得的纯化溶液中分离钆络合物。
在另外的方面，本发明提供了分离的式I的钆络合物
其中R如以上所定义，
其根据用于制造根据其实施方案中的任一个的分离的钆络合物的方法可获得。
这些和另外的方面以及其实施方案在以下部分中更详细地公开。
发明详述
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“单钆化络合物”是指具有与式I的二聚络合物或化合物1相同的结构但仅螯合一个钆金属离子而不是两个的络合物。例如，单钆化络合物是通式Ic的化合物
其中R如以上对于式I所定义。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“沉淀剂”是指在步骤iii)中所添加的试剂，其在添加至根据本发明的方法的中间体溶液中时至少在步骤iii)的条件下是阴离子或产生阴离子。此种阴离子能够通过与游离钆金属离子的离子键产生如本文所定义的钆盐。沉淀剂选自由磷酸盐(PO4 3-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“钆盐”是指添加如本文所定义的沉淀剂之后所产生的盐。钆盐包含作为阳离子的Gd3+和作为抗衡阴离子的阴离子，该抗衡阴离子是沉淀剂或由沉淀剂产生。至少在本发明方法的步骤iii)的条件中，并且优选地还在步骤iii)下游的步骤的条件中，钆盐呈固体和可过滤的物理形式存在于反应混合物中。钆盐的实例是磷酸钆和草酸钆。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“游离钆金属离子”是指存在于溶液中并且未被二聚配体螯合的钆离子，诸如[Gd(H2O)8]3+。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“中间体溶液”是指包含在络合步骤(步骤ii))之后但在纯化步骤(步骤iii))之前所获得的式I的钆络合物的溶液。
在本说明书中，并且除非另有规定，否则表述“烷基”在其含义内包含任何直链或支链烃链。例如，“C1-C6烷基”在其含义内包括包含1至6个碳原子的直链或支链，诸如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、正己基等。在本说明书中，并且除非另有规定，否则术语“tBu”是指C4烷基叔丁基(或1,1-二甲基乙基)。
术语“羟基烷基”(或如本文可互换使用的“多元醇”)在其含义内包含其中一个或多个氢原子被羟基替代的任何对应的直链或支链烃链。
例如，并且除非另有规定，否则表述“C3-C12多元醇”(或“C3-C12多羟基烷基”)在其含义内包含其中2个或更多个例如2至11个氢原子已经被羟基替代的任何对应的C3-C12直链或支链烃链。其中，C3-C10多元醇是优选的，并且C5-C7多元醇是特别优选的。C5-C7多元醇的实例包括戊基-多元醇(或多羟基戊基)，诸如戊基-二醇、戊基-三醇、戊基-四醇和戊基-五醇，其分别包含在C5烷基链上的2、3、4和5个羟基；己基-多元醇(或多羟基己基)，其类似地包含在C6烷基链上的2至6个羟基；和庚基-多元醇(或多羟基庚基)，其包含在C7烷基链上的2至7个羟基。
在本说明书中，术语“保护基团”指定适合用于保持其所结合的基团的官能的保护基团。具体地，可以使用保护基团来保持氨基、羟基或羧基官能。因此，适当的羧基保护基团可以包括例如苄基、烷基例如叔丁基或苄基酯，或本领域技术人员都熟知的通常用于保护此类官能的其他取代基[对于一般参考，T.W.Green和P.G.M.Wuts；Protective Groups inOrganic Synthesis,Wiley,N.Y.1999,第三版]。
此外，术语“部分(moiety)”或“部分(moieties)”、“残基(residue)”或“残基(residues)”在此旨在定义一旦直接或通过任何合适的连接基与分子的其余部分适当地附接或缀合的给定分子的残余部分。
本文所公开的化合物，例如式I的化合物和化合物1，可以具有一个或多个不对称碳原子，另外也称为手性碳原子，并且因此可以产生非对映异构体和光学异构体。除非另有规定，否则本发明还包括所有这些可能的非对映异构体及其外消旋混合物、其基本上纯的拆分的对映异构体、所有可能的几何异构体及其药物可接受的盐。
本发明进一步涉及用于制造式I的络合物或化合物1的溶液的方法，其中包含在其中的每个酸性基团(例如在R上)可以被去质子化。在此种情况下，包含在式Ia的二聚配体或化合物1a中的酸性基团可以呈各自的形式，例如去质子化。
本发明进一步涉及用于制造式I的络合物或化合物1的溶液的方法，其中包含在其中的每个碱性基团(例如叔胺)可以被质子化。在此种情况下，包含在式Ia的二聚配体或化合物1a中的碱性基团可以呈各自的形式，例如质子化。
本发明涉及用于制造式I的钆络合物的溶液的方法
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基；
其包括以下步骤：i)提供式Ia的二聚配体的溶液
其中R是如以上定义的；ii)向前一步骤的溶液中添加摩尔过量的钆金属离子以络合步骤i)中所提供的二聚配体，由此获得包含式I的钆络合物的中间体溶液，以及iii)向前一步骤的溶液中添加至少沉淀剂以使一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，从而获得式I的钆络合物的溶液，其中沉淀剂选自由磷酸盐(PO43-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组。
本发明的方法是稳健的，从而克服现有技术方法的问题。事实上，由于摩尔过量的钆金属离子的添加，络合步骤的反应物的精确称重和名称的确定的负担大大降低。由于本发明的方法是稳健、可重现和高效的，因此其可以更容易地大规模生产实现。此外，通过添加摩尔过量的钆金属离子，与以化学计量量添加相比，最终产物内单钆化络合物的存在被显著降低。
与钆金属离子的化学计量量或更少的化学计量量添加相比，添加摩尔过量的钆金属离子在络合之后提供更高量的游离钆金属离子；然而，已经发现，通过进行本发明的步骤iii)，即通过用如本文所公开的沉淀剂使游离钆金属离子沉淀，可以有效且高效地去除该更高量的游离钆金属离子。因此，将步骤ii)和步骤iii)组合提供了本发明的特别有效的方法，其中经由稳健且适合用于大规模生产的方法获得具有低量的单钆化络合物和游离钆金属离子两者的包含式I的络合物的溶液。
申请人还发现，通过用非根据本发明的用于制造式I的络合物的溶液和用于去除游离钆离子的方法使游离钆金属离子沉淀，获得含有高且因此不合适量的游离钆金属离子和/或单钆化络合物的溶液。特别地，如在以下实验部分中借助于对比实施例所证明的，使钆离子沉淀的现有技术中已知的方法可能不适合于获得包含合适量的游离钆金属离子的式I的钆络合物和/或单钆化络合物的溶液。例如，例如由“Preparation,Purification,andCharacterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents forMagnetic Resonance Imaging”,Averill等人,Journal of Visualized Experiments已知的是，当包含游离钆金属离子的溶液的pH升高至足够高的pH时，游离钆金属离子沉淀为Gd(OH)3。然而，正如在以下实验部分借助于对比实施例所证明的，通过碱化沉淀游离钆金属离子的该方法在其用于式I的钆络合物的溶液上时是无效的，因为氢氧化钆不沉淀。因此，该碱化方法不减少目标钆络合物即式I的钆络合物的溶液内游离钆金属离子的量。
申请人已经出人意料地发现，通过优选地以以下所公开的量添加沉淀剂用于使一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，其中沉淀剂选自由磷酸盐(PO4 3-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组，可以有效地去除大量的游离钆金属离子而不产生大量的单钆化络合物，特别是当pH在沉淀步骤期间和/或之后被调节和/或维持在以下所公开的范围中时。
本发明的方法允许使一部分游离钆金属离子并且特别是其大部分沉淀。事实上，如以下实验部分所示出的，沉淀步骤iii)允许使在络合步骤ii)之后存在的大部分游离钆金属离子沉淀，由此使游离钆金属离子的含量从近几万ppm降低至略高于一百ppm或甚至几十ppm(相对于钆络合物的量)。因此，本发明的方法提供了制造包含如本文所公开的钆络合物的溶液，其含有低量的游离钆金属离子，并且特别地在沉淀步骤iii)之后以及在步骤iii)之后的任选的另外的纯化步骤之前，此种溶液内游离钆金属离子的量可以是相对于钆络合物的量小于350ppm、优选地小于150ppm、更优选地小于100ppm并且甚至更优选地小于80ppm。根据本发明，游离钆金属离子的高ppm值，例如4000ppm或更高的ppm值，可以通过在二甲酚橙的存在下用EDTA进行常规络合滴定来确定，而游离钆金属离子的更低ppm值，例如低于4000ppm的ppm值，优选地通过进行如以下实验部分中所述的HPLC程序1来确定。
此外，本发明的方法提供了制造包含如本文所公开的钆络合物的溶液，其中此种溶液内单钆化络合物的量低，即相对于钆络合物的量低于550ppm，优选地低于用于定量单钆化络合物的分析方法的定量限(LoQ)，即小于400ppm。单钆化络合物的这些ppm值，以及本发明中单钆化络合物的所有ppm值，通过进行如以下实验部分中所述的HPLC程序2来确定。在本发明的方法的最终溶液内此种低量的单钆化络合物，即相对于钆络合物的量小于550ppm、优选地小于400ppm的单钆化络合物，对最终分离的络合物的弛豫率没有显著或甚至没有负面影响。
有利地，本发明的方法的步骤iii)提供了制造如本文所公开的钆络合物的溶液，其中在此种溶液中，游离钆金属离子的量相对于钆络合物的量小于150ppm、优选地小于125ppm、更优选地小于80ppm并且甚至更优选地小于50ppm，并且单钆化络合物的量相对于钆络合物的量小于400ppm。
式I和Ia的优选化合物包括其中R是具有在C3-C12烷基链上的2至11个并且优选地3至10个羟基的C3-C12多羟基烷基(或C3-C12多元醇)的化合物。优选地，R是以下的残基：C5-C7多元醇，例如选自包含在C5烷基链上的至少2个并且优选地2至4个羟基的戊基-多元醇(或多羟基戊基)；己基-多元醇，其包含在C6烷基链上的至少2个并且优选地2至5个羟基；或庚基-多元醇，其包含在C7烷基链上的至少2个并且优选地3至6个羟基。
在一个优选实施方案中，本发明的方法用于制造式I的钆络合物的溶液，其中式I和Ia的R是C5-C7多元醇，优选地选自以下式的戊基-四醇
和以下式的己基-五醇
其包括根据其任何实施方案的如本文所公开的步骤i)、ii)和iii)。
在特别优选的实施方案中，本发明的方法用于制造以下钆络合物(化合物1)的溶液
其包括根据其任何实施方案的如本文所公开的步骤i)、ii)和iii)。化合物1示出如WO 2017/098044中所示的极大弛豫率，并且因此是特别优选的。
当本发明的方法是用于制造钆络合物化合物1的溶液的方法时，步骤i)中所提供的二聚配体是相应的二聚配体化合物1a
本发明的方法的步骤i)，即提供式Ia的二聚配体或化合物1a的溶液，可以例如通过进行用于制备式Ia的非络合二聚配体或化合物1a的溶液的已知方法(诸如WO 2017/098044中所公开的)来进行。优选地，通过根据用于如本文所公开的脱保护的方法使相应的受保护的二聚配体脱保护来提供二聚配体。
步骤i)中所提供的溶液以及如在本发明的方法中所制造的钆络合物的中间体溶液和最终溶液优选地是水性溶液。
本发明的方法的步骤ii)通过向前一步骤的溶液中添加摩尔过量的钆金属离子以使步骤i)中所提供的二聚配体络合来进行，从而获得包含式I的钆络合物或化合物1的中间体溶液。因此，本发明的方法的步骤ii)提供了式Ia的二聚配体或如本文所公开的任何其他二聚配体与钆的络合。
由于步骤i)中所提供的二聚配体具有两个螯合部分，并且一个二聚配体因此可以螯合两个钆金属离子，因此当提及本发明的方法的步骤ii)时，术语“摩尔过量”是指钆金属离子的摩尔量大于二聚配体的摩尔量的两倍。因此，当提及本发明的方法的步骤ii)时，术语“摩尔过量”是指相对于1摩尔的二聚配体多于2摩尔的钆金属离子。例如，相对于步骤i)中所提供的1摩尔的二聚配体，向溶液中添加2.05摩尔或更多、优选地2.05至2.50摩尔、更优选地最高达2.20摩尔并且甚至更优选地最高达2.12摩尔的钆金属离子。
根据本发明的方法的步骤ii)，可以例如通过向溶液中添加钆衍生物诸如可溶性钆盐来添加钆金属离子。合适的钆衍生物可以是例如氧化物诸如Gd2O3、或可溶性钆盐诸如GdCl3。
优选地进行步骤ii)，将溶液的温度维持在20℃至50℃、更优选地30℃至45℃并且甚至更优选地37℃至43℃的范围内。在根据步骤ii)添加钆金属离子之后，在进行后续步骤之前，优选地将反应混合物维持在例如以上所提供的温度范围下持续1至5小时、更优选地2至4小时的时间。
在添加步骤ii)的钆金属离子期间和/或之后，优选地将pH调节至和/或维持在5.0至7.0、更优选地5.0至6.0的范围内例如持续一定时间和/或在如以上所提供的温度下。该pH调节和/或维持可以例如通过向步骤ii)的溶液中添加合适的碱例如氢氧化钠来完成。
根据优选实施方案，在步骤ii)之后，并且任选地在步骤iii)之前，本发明的方法包括优选地经由纳滤使钆络合物的(中间体)溶液脱盐的另外的步骤。该脱盐(例如纳滤)步骤允许去除在络合步骤中所产生的盐，例如在添加可溶性钆盐之后所产生的盐，以及在任选的脱保护方法(如果进行的话)中所产生的盐。脱盐步骤既不去除游离钆金属离子也不去除单钆化络合物，并且可用于去除盐以便改进处理溶液以去除沉淀剂的随后的任选步骤。
可以进行脱盐步骤直到溶液的电导率的值是5.0mS/cm或更低、优选地1mS/cm或更低并且甚至更优选地0.8mS/cm或更低。
本发明的方法的步骤iii)提供了iii)向前一步骤的中间体溶液中添加沉淀剂以使一部分游离钆金属离子沉淀。事实上，一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，使得获得具有低量(例如以上所提供的以ppm为单位的量)的游离钆金属络合物的式I的钆络合物的溶液。为了获得游离钆金属离子的沉淀并且避免产生单钆化络合物，沉淀剂必须是选自由磷酸盐(PO4 3-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组中的至少一种。优选地，沉淀剂是选自由磷酸盐(PO4 3-)、草酸盐(C2O4 2-)和磷酸一氢盐(HPO4 2-)组成的组的至少一种阴离子，更优选地是磷酸一氢盐(HPO4 2-)。
沉淀步骤(步骤iii))提供了借助于游离钆金属离子的沉淀从溶液去除在先前络合步骤(步骤ii))中未曾反应的过量的一部分的游离钆金属离子。
沉淀剂可以例如通过将包含沉淀剂的溶液与中间体溶液混合，或通过直接将沉淀剂(例如当后者被包含在沉淀盐中时)添加至中间体溶液中来添加。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“沉淀盐”是指在步骤iii)中所添加的盐，其包含作为阴离子的沉淀剂和任何合适的抗衡阳离子。沉淀盐至少在中间体溶液中和在步骤iii)的条件下是可溶的，使得其能够在中间体溶液内溶解和释放沉淀剂。例如，优选的沉淀盐是Na2HPO4，其包含作为阴离子的沉淀剂磷酸一氢根(HPO4 2-)和作为抗衡阳离子的钠。
如果在步骤iii)中通过添加包含沉淀剂的沉淀盐来添加沉淀剂，则沉淀盐的合适的抗衡阳离子包括例如选自碱金属、碱土金属、铵和有机阳离子的阳离子。例如，沉淀盐的抗衡阳离子可以选自钠和钾；钠是特别优选的。沉淀盐可以优选地选自由磷酸钠(Na3PO4)、磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钠(Na2HPO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、草酸钠(Na2C2O4)、草酸钾(K2C2O4)、草酸氢钠(NaHC2O4)和草酸氢钾(KHC2O4 -)组成的组。
根据本发明的方法的步骤iii)，优选地相对于中间体溶液内的游离钆金属离子至少以化学计量的量添加沉淀剂。有利地，相对于中间体溶液内1摩尔的钆金属离子，沉淀剂以至少1.1摩尔的量、优选地以1.1至5摩尔、更优选地1.2至3摩尔、甚至更优选地1.4至2.5摩尔并且最优选地1.4至1.6摩尔的量添加。如实验部分中还借助于对比实施例所证明的，在任选的过滤步骤之后和在任选的另外的纯化步骤之前，添加这些优选量的沉淀剂提供了含有低量的游离钆金属离子(即低于以上所指定量的量)以及单钆化络合物(即低于550ppm、优选地低于用于确定单钆化络合物的量的方法的LoQ(相对于钆络合物的量<400ppm))两者的溶液。相反地，当在步骤iii)中以相对于以上优选量更大的量添加沉淀剂时，所得溶液可能含有高量(即高于600ppm的量)的单钆化络合物。
当通过添加如以上所指定的优选量的沉淀剂来进行本发明的方法的步骤iii)时，本发明的方法可以优选地包括在添加沉淀剂之前确定中间体溶液内游离钆金属离子的量的另外的步骤，由此可以以如以上所指定的优选量添加沉淀剂。该确定步骤可以根据用于确定游离钆金属离子的量的已知方法进行，例如根据本文所公开的方法。
步骤iii)优选地通过将溶液的温度维持在15℃至40℃、更优选地20℃至30℃的范围内进行。在根据步骤iii)添加沉淀剂之后，在进行任选的后续步骤之前，优选地将反应混合物维持在例如以上所提供的温度范围下持续1至4小时、优选地1.5至3小时、更优选地2小时的时间。
在优选实施方案中，在根据步骤iii)添加沉淀剂期间和/或之后，将pH调节至和/或维持在4.5或更高、优选地4.7或更高、更优选地4.9或更高、甚至更优选地5.5或更高的值，例如持续如以上段落中所提供的时间和/或温度。优选地，将该pH维持至少直到从钆络合物的溶液中过滤出沉淀的钆盐。如以下实验部分中还对比实施例所证明的，申请人已经出人意料地发现，在将pH调节和/或维持在这些值下时沉淀游离钆金属离子，在任选的过滤步骤之后和在任选的另外的纯化步骤之前获得含有低量的单钆化络合物的溶液，例如含有相对于钆络合物低于550ppm、优选地且低于400ppm的量的单钆化络合物的溶液。
根据另外的优选实施方案，在根据步骤iii)添加沉淀剂期间和/或之后，可以将pH调节至和/或维持在使得其高于以上所指示的值，即10.0或更低、优选地9.0或更低、更优选地8.5或更低、甚至更优选地7.5或更低并且最优选地6.5或更低，例如持续如以上所提供的时间和/或温度。优选地，将该pH维持至少直到从钆络合物的溶液中过滤出沉淀的钆盐。申请人已经出人意料地发现，通过在低于这些pH值操作，在沉淀步骤之后和在任选的另外的纯化步骤之前，溶液内的游离钆金属离子的量降低。
根据更优选的实施方案，在根据步骤iii)添加沉淀剂期间和/或之后，可以将pH调节至和/或维持在4.5至9.0、更优选地4.7至8.5、甚至更优选地4.9至7.3并且最优选地6至6.5或5.5至6.5的范围内，例如持续如以上所提供的时间和/或温度。优选地，将该pH维持至少直到从钆络合物的溶液中过滤出沉淀的钆盐。申请人已经出人意料地发现，将pH调节和/或维持在以上所指示的范围内允许在任选的过滤步骤之后和在任选的另外的纯化步骤之前获得具有特别低含量的游离钆金属离子和单钆化络合物的溶液，例如与其中未将pH调节和/或维持在此种pH下的相同方法相比更低的含量。
pH调节可以例如通过向溶液中添加合适的酸(例如HCl)、或合适的碱(例如NaOH)来完成。该调节对抵消由沉淀剂的添加引起的可能的pH变化特别有用。显而易见的是，如果沉淀剂的添加不引起pH的变化，使得所得溶液的pH落在以上所公开的优选范围之外(例如，因为沉淀剂的pKa在以上优选值之内和/或因为沉淀剂以低量添加，由此所得溶液的pH不落在以上所公开的优选范围之外)，则pH调节可以不是必要的。
优选地，将根据以上所公开的优选值的pH维持至少直到从钆络合物的溶液中过滤出沉淀的钆盐。
在另外的优选实施方案中，在步骤iii)之后，本发明的方法进一步包括过滤所获得的钆络合物的溶液以从溶液中去除钆盐的步骤，由此从此种溶液中分离钆盐。该过滤步骤可以根据本领域中已知的任何过滤方法进行，例如通过使用药物膜过滤器。
在另外的优选实施方案中，本发明的方法包括处理在步骤iii)之后所获得的式I的钆络合物的溶液以去除(如果存在的话)未曾与游离钆金属离子反应以形成钆盐的沉淀剂的另外的步骤。该处理步骤既不去除游离钆金属离子也不去除单钆化络合物。
该处理步骤可以例如通过将钆络合物的溶液负载在离子交换树脂上进行，优选地以1至3BV/h的流速进行。可替代地，或与在离子交换树脂上负载络合物一起，处理步骤可以通过以下进行：(A)将不同于钆金属离子Gd3+的沉淀阳离子添加至钆络合物的溶液中，以使作为沉淀剂或由沉淀剂产生的阴离子沉淀，由此至少部分此类阴离子作为盐与沉淀阳离子一起沉淀，以及(B)借助于过滤步骤(诸如以上所公开的过滤步骤)去除由此形成的盐。有利地，仅进行一个过滤步骤以去除钆盐和由沉淀剂和沉淀阳离子所形成的盐两者。
如本文所用，并且除非另有规定，否则术语“沉淀阳离子”是指在式I的钆络合物的溶液的任选处理步骤期间所添加的不同于钆金属离子Gd3+的阳离子。沉淀阳离子能够与作为沉淀剂或由沉淀剂产生的阴离子一起产生至少在沉淀阳离子的添加期间在反应混合物的条件下呈固体物理形式的盐。
沉淀阳离子的添加可以例如通过向式I的钆络合物的溶液中添加含有沉淀阳离子作为其阳离子的可溶性盐，和/或通过将包含沉淀阳离子的溶液与式I的钆络合物的溶液混合来进行。
沉淀阳离子可以由技术人员基于由沉淀阳离子与作为沉淀剂或由沉淀剂产生的阴离子之间的离子键所形成的盐适当地选择。事实上，可以使用任何合适的沉淀阳离子，只要由沉淀阳离子和此种阴离子所形成的盐在沉淀阳离子的添加期间至少在反应混合物的条件下沉淀，由此沉淀的盐的至少一部分可以例如通过过滤去除。例如，可以根据以上所公开的任选处理步骤将沉淀阳离子Ca2+添加至钆络合物的溶液中：当溶液的pH达到约9时，由此种阴离子和沉淀阳离子Ca2+所形成的盐沉淀，使得其可以在稍后例如通过过滤被去除。根据该实施例，可以将沉淀阳离子Ca2+作为可溶性盐、或优选地作为氢氧化物(例如Ca(OH)2)添加至式I的钆络合物的溶液中，使得一旦将其添加至溶液中就溶解，从而释放沉淀阳离子Ca2+。
在实施方案中，用于提供本发明的钆络合物的溶液的方法包括步骤iii)之后并且优选地在用于去除沉淀剂的处理步骤(如果进行的话)之后的至少一个另外的纯化步骤。该另外的纯化步骤可用于进一步减少步骤iii)的沉淀之后存在的游离钆金属离子的残留量，以便提供具有尽可能低的游离钆金属离子含量的钆络合物的溶液。特别地，根据本发明的方法的该实施方案，通过沉淀步骤iii)去除更大部分的游离钆金属离子(其中游离钆金属离子的量相对于钆络合物从数千ppm减少至几百ppm、或甚至减少至数十ppm)，并且通过至少一个另外的纯化步骤去除其更小部分。
例如，该另外的纯化步骤可以包括将钆络合物的溶液负载到合适的树脂诸如吸附树脂(例如Amberlite XAD1600)上，由此从溶液中去除另外部分的残留游离钆金属离子。优选地，在将溶液负载到树脂上之前，将溶液浓缩(例如通过在真空下蒸馏水性溶剂)，直到钆络合物的量在15％w/w至30％w/w、更优选地20％w/w至25％w/w的范围内。
在另外的实施方案中，在步骤iii)之后，并且任选地在该至少一个另外的纯化步骤之后，用于提供本发明的钆络合物的溶液的方法包括用碳处理钆络合物的溶液的步骤。该步骤允许去除内毒素并且促进溶液的脱色。
在另一方面，本发明涉及式I(其中R如以上所定义)的钆络合物、或化合物1的溶液，其根据用于制造如本文所公开的溶液的方法的任何实施方案可获得。优选地，在根据如本文所公开的本发明的方法的任何实施方案可获得的本发明的溶液内，游离钆金属离子的量是相对于钆络合物的量小于350ppm、优选地小于150ppm、更优选地小于100ppm并且甚至更优选地小于80ppm，和/或单钆化络合物的量是相对于钆络合物的量小于550ppm、优选地小于400ppm。式I(其中R如以上所定义)的钆络合物、或化合物1的溶液，其包含如以上所提供的量的游离钆金属离子和/或单钆化络合物，也是本发明的另外的方面。
在另外的方面，本发明涉及用于制造分离的式I(其中R如以上所定义)的钆络合物或化合物1的方法
其包括制造根据其任何实施方案的如本文所公开的钆络合物的溶液的方法，以及另外的步骤iv)：
iv)分离钆络合物。
用于制造本发明的分离的钆络合物的方法允许借助于适用于大规模生产的稳健且高效的方法获得本文所公开的分离的钆络合物。
分离步骤(步骤iv))可以通过技术人员已知的允许将络合物与所述步骤iii)中所获得的溶液的溶剂分离的任何合适的分离方法进行。
例如，分离步骤(步骤iv))可以通过可能地在真空下干燥式I的钆络合物(或化合物1)的溶液来进行，例如如WO 2017/098044中所公开的。然后可以将如此获得的粗络合物例如在烘箱中进一步干燥，由此获得呈粉末状固体的钆络合物。
在另外的方面，本发明涉及分离的式I的钆络合物
其中R如以上所定义，或化合物1，其根据用于制造如本文所公开的分离的钆络合物的方法的任何实施方案可获得。
在另外的方面，本发明涉及用于使式Ib的受保护的二聚配体脱保护的方法
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基，优选地R是C5-C7多元醇，例如选自以下式的戊基-四醇
和以下式的己基-五醇
n是1或2，优选地n是1；
m是1、2、3、4、5或6，优选地m是1；和
R1是C1-C6烷基、优选地C4烷基，并且更优选地是叔丁基，
以获得式Id的相应二聚配体的溶液
其中R、n和m如以上对于式Ib所定义，
其包括以下步骤：
a)提供受保护的二聚配体的溶液、优选地水性溶液；
b)向前一步骤的溶液中添加酸、优选地无机酸以降低其pH；
c)在步骤b)期间和/或之后，将反应混合物的温度加热和/或维持至高于40℃、优选地高于40℃且最高达60℃、更优选地在45℃至55℃的范围内的温度，以使受保护的二聚配体脱保护，由此获得包含二聚配体的溶液；和
d)任选地中和二聚配体，例如通过向包含在步骤c)中所获得的二聚配体的溶液中添加碱诸如NaOH，由此使二聚配体的羧基质子化。
根据用于脱保护的方法的优选实施方案，在式Ib和Id中，n和m独立地是1或2，并且更优选地n和m两者都是1；在该后者更优选的情况下，式Id对应于以上所报告的式Ia。
根据脱保护方法的另外的优选实施方案，受保护的二聚配体是化合物1b
并且所获得的溶液是化合物1a的相应二聚配体的溶液
如实验部分中所示出的，该脱保护方法并且特别是步骤c)是非常有利的，因为其允许获得非常短的脱保护时间，特别是低于24小时的反应时间，例如在8至20小时、优选地12至18小时、更优选地16小时的范围内。
此外，该脱保护方法并且特别是步骤c)，提供了在步骤b)期间通过使用低量的酸使受保护的二聚配体脱保护。事实上，在该脱保护方法中，可以使用相对于1mol的受保护的二聚配体10至45摩尔、优选地10至35摩尔、更优选地15至25摩尔的量的酸，诸如以上的酸，并且优选地HCl。这提供了节省试剂以及在脱保护方法期间减少盐的产生的优点。例如，当在步骤b)中使用HCl作为酸时，使用低量的HCl将减少当在任选步骤d)中使用NaOH以中和二聚配体时形成的后续量的NaCl盐；当在步骤b)中使用其他酸时也可以带来类似的实例。
优选地，步骤c)中所添加的酸是无机酸，诸如H2SO4、H3PO4、HCl、HBr等。包含具有单个负电荷的抗衡离子的无机酸诸如HCl、HBr等是特别优选的，特别是当将用于脱保护的方法用于制造如本文详述的钆络合物的溶液的方法的上游时，因为它们倾向于不与游离钆金属离子相互作用，并且因为它们可以在纯化方法(例如借助于纳滤)期间更容易地去除。
鉴于该脱保护方法的许多优点，用于制造如本文所描述的钆络合物的溶液的方法的二聚配体的溶液优选地通过进行如本文所公开的根据其任何实施方案的脱保护方法来提供，特别是当式Ib和Id的m和n两者都是1时，或当受保护的二聚配体是化合物1b时。
根据脱保护方法的实施方案，当HCl被用作酸时，将HCl作为34％w/w盐酸水溶液添加至步骤b)的溶液中。
根据脱保护方法的优选实施方案，步骤a)的溶液内受保护的二聚配体的起始浓度包含在5％至20％(w/w)的范围内、优选地在12％至18％(w/w)的范围内。
根据脱保护方法的优选实施方案，任选的步骤d)(二聚配体的中和)可以通过将反应混合物的pH调节至包含在4至7、优选地5至6、更优选地5.3至5.7、甚至更优选地5.5的范围内的值来进行。这优选地通过添加合适量的碱诸如NaOH以达到以上所提及的pH来完成。
在脱保护方法的步骤c)之后，即在水解C1-C6烷基R1(或C4烷基tBu，当化合物1b是受保护的二聚配体时)之后，获得包含相应的脱保护的二聚配体和R1(或tBu)的相应醇的溶液。因此，根据另外的优选实施方案，在步骤c)之后，并且优选地在任选的步骤d)之后(当进行时)，从包含脱保护的二聚配体的溶液中去除R1的相应醇，诸如tBuOH(当R1是tBu时)，优选地通过蒸馏此种溶液。根据优选实施方案，将包含二聚配体的溶液蒸馏直至二聚配体的最终浓度包含在8％至12％(w/w)、更优选地9％至11％(w/w)并且甚至更优选地10％(w/w)的范围内。
实验部分
以下实施例将有助于进一步说明本发明并且不意在限制其范围。
实施例1–二聚配体的脱保护
向在水中以12.4％(w/w)的浓度的受保护的二聚配体化合物1b(186.08g，0.141mol)的混合物(1501.56g)中
添加34％w/w盐酸水溶液(435.65g，4.06mol，相对于化合物1b，30当量mol)，将温度维持在30℃下。在添加结束时，将混合物加热至50℃并且在搅拌下保持16h。完全脱保护之后，添加30％w/w氢氧化钠水溶液直至pH 5.6，并且获得化合物1a。通过蒸馏去除作为副产物形成的叔丁醇。将含有化合物1a的溶液通过在真空下在50℃下蒸馏浓缩直至约10％(w/w)的最终浓度。
实施例2–二聚钆络合物的溶液的制备
将如由实施例1所获得的二聚配体1-[双[2-羟基-3-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙基]氨基]-1-脱氧-D-葡萄糖醇(化合物1a)的溶液
负载到第一反应器中并且加热至40℃。添加氯化钆溶液(相对于1mol的化合物1a，2.1mol)，将温度维持在37℃-43℃的范围内。在添加结束时，通过添加10％w/w氢氧化钠水溶液将pH调节至5.5。将混合物维持在40℃下持续3h。
由此获得包含钆络合物[μ-[1-[双[2-(羟基-κO)-3-[4,7,10-三[(羧基-κO)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基-κN1,κN4,κN7,κN10]丙基]氨基]-1-脱氧-D-葡萄糖醇化物(6-)]]二钆(化合物1)的中间体溶液，并且测量单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的量。
/>
然后，通过纳滤去除实施例1中和络合步骤中所产生的盐；进行渗滤，直到电导率的值低于1.0mS/cm。该脱盐步骤既不去除游离钆金属离子也不去除单钆化络合物。在纳滤结束时，将混合物浓缩直至10÷12％w/w，并且向溶液中添加相对于游离钆金属离子(游离Gd)1.5mol/mol的Na2HPO4。添加Na2HPO4之后，测量每次试验的溶液的pH并且报告于以下表I中(“pH起始”列)；观察到白色沉淀物的形成。然后将pH调节至表I中“pH最终”列中所报告的值。将混合物在搅拌下保持2h。最后，将悬浮液过滤，并且测量单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的量。这些量以及络合之后所获得的量报告于以下表I中。
表I
基于表I中所报告的结果，可以观察到以上所提供的所有试验1至11的游离Gd的量显著减少。试验1至5和7至11的所有溶液均含有不可定量的量的单-Gd，即小于400ppm的量的单-Gd；试验6表明，在pH 4.54下，存在高于LoQ的量(即，相对于化合物1，538ppm的量)的单Gd。表I还表明，将pH维持在4.9-8.3的范围内，获得<LoQ的单Gd量和低量的游离Gd。
实施例3–残留磷酸盐的去除
将实施例2中所获得的试验1-9的溶液以1÷3BV/h的流速负载在离子交换树脂(Diaion PA 308，先前活化的)上。因此，获得从溶液中去除大多数残留磷酸盐。
实施例4–残留磷酸盐的去除
向实施例2中所获得的试验1-9的溶液中添加Ca(OH)2(1mol/mol，相对于Na2HPO4)，并且pH升高直至约9。因此观察到包含沉淀阴离子(而不是钆)的不溶性白色沉淀物的形成。将混合物在搅拌下保持2h。然后，将悬浮液过滤并且将滤饼用水洗涤，从而实现大多数残留磷酸盐的去除。
实施例5–二聚钆络合物的进一步纯化和分离
将实施例3的溶液负载在第二反应器中，通过稀释的HCl添加将每种溶液的pH调节至5.7÷6.3，并且使水在真空下在45÷55℃下蒸馏，直到钆络合物的测定是约20÷25％w/w。将浓缩溶液以0.5BV/h的流速负载在预先活化的Amberlite XAD1600上(树脂的量：30mL/g产物)。纯化用水以及异丙醇和水的混合物进行。
将具有高纯度的级分(在HPLC-FLD/UV上评价)负载到另一个反应器中。在初步浓缩之后，用碳进行处理。将悬浮液过滤以便去除碳，并且将溶液在真空下在45÷55℃下浓缩至25％w/w浓度。
钆络合物化合物1通过将含有其的溶液在真空下干燥被最终分离。
实施例6–用草酸二钠沉淀游离钆离子(对比)
实施例使用过量的沉淀剂，诸如草酸钠，作为对比沉淀步骤进行，这次在添加草酸二钠之后调节pH。
对于如通过用实施例1的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的20％w/w溶液，测量单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的量并且报告于以下表IV中。然后，添加过量的草酸二钠(相对于1mol游离Gd，10mol)。
在草酸盐添加之后，pH从5.91上升到8.45，并且立即观察到白色固体的形成。然后用HCl 1N将pH降低至约6并且维持原样。在草酸钠的添加结束时，将混合物冷却至5℃并且在该温度下维持2h。
将悬浮液过滤之后，测量单钆化络合物和游离钆金属离子的含量并且示出于表IV中。
表IV
根据以上表IV中所示出的结果，用草酸盐沉淀游离钆金属离子提供了包含高于LoQ的量的单钆化络合物的溶液。如以上所述的，单钆化络合物不示出(双钆化)Gd(III)络合物(例如络合化合物1)的有利特性。因此，用过量的沉淀剂(诸如过量的草酸盐)沉淀游离钆金属离子提供了含有超过LoQ(即超过400ppm)的量的单钆化络合物的溶液。
实施例7–用磷酸三钾沉淀游离钆离子
对于如通过用实施例2的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的10％w/w溶液，测量单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的含量。然后，向溶液中添加K3PO4(相对于游离Gd的mol，1.5mol)。
在磷酸盐添加之后，pH从5.42上升到9.00，并且立即观察到白色固体的形成。将混合物在室温下在搅拌下维持在pH 9.00持续2h，然后，将固体过滤，获得溶液。测量游离钆金属离子(游离Gd)和单钆化络合物(单Gd)的含量，并且报告于以下表V中。
表V
基于表V中所报告的结果，可以观察到，用磷酸盐作为沉淀剂沉淀，游离Gd的量存在显著减少。此外，溶液含有不可定量的量的单-Gd，即小于400ppm的量的单-Gd。表V进一步表明，在pH 9.0下，可以获得低量的游离Gd和<LoQ的量的单Gd。
实施例8–用酒石酸氢钾沉淀游离钆离子(对比)
向如通过用实施例2的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的10％w/w溶液中添加酒石酸氢钾(相对于游离Gd的mol，2mol)，并且观察到轻微的悬浮液。
酒石酸氢盐添加之后，pH从5.42降至4.21。将混合物在室温下在搅拌下维持2h，然后，将固体过滤，获得溶液。测量游离钆金属离子(游离Gd)和单钆化络合物(单Gd)的含量，并且报告于以下表VI中。
表VI
根据以上表VI中所示出的结果，用酒石酸氢盐沉淀游离钆金属离子提供了含有不令人满意的高量的游离钆金属离子的溶液，因为例如借助于该至少一个另外的纯化步骤，不能高效且有效地将如此高量的游离钆金属离子减少至合适的药物量。
实施例9–用柠檬酸氢二钠沉淀游离钆离子(对比)
向如通过用实施例2的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的10％w/w溶液中添加柠檬酸氢二钠(相对于游离Gd的mol，1.5mol)。
未观察到沉淀，并且因此中断了试验。由于未观察到沉淀，因此化合物1的溶液内游离钆金属离子的量被认为太高而不令人满意，因为例如借助于该至少一个另外的纯化步骤，不能高效且有效地将如此高量的游离钆金属离子减少至合适的药物量。
实施例10–用乙酸钠沉淀游离钆离子(对比)
向如通过用实施例2的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的10％w/w溶液中添加乙酸钠(相对于游离Gd的mol，4.5mol)。
未观察到沉淀，并且因此中断了试验。由于未观察到沉淀，因此化合物1的溶液内游离钆金属离子的量被认为太高而不令人满意，因为例如借助于该至少一个另外的纯化步骤，不能高效且有效地将如此高量的游离钆金属离子减少至合适的药物量。
实施例11–通过碱化使游离钆离子作为Gd(OH)3沉淀(对比)
将30％NaOH溶液添加至含有相对于化合物1的7000ppm的游离钆的化合物1的16％w/w溶液中，直至pH 8.65。
未观察到沉淀。
使用含有(i)不同浓度的化合物1(特别地，化合物1的浓度范围从16％w/w至20％w/w)和(ii)不同量的游离钆金属离子(特别地，相对于化合物1，游离钆金属离子范围从230至25000ppm)的几种溶液重复以上测试。
在所有情况下，均未观察到沉淀。因此，虽然已知钆离子在碱性条件下沉淀为Gd(OH)3，但通过碱化程序进行的该沉淀不能被用于适当地减少如本文所定义的钆络合物的溶液(诸如化合物1的溶液)上的游离钆金属离子。
实施例12–用草酸二钠沉淀游离钆离子
对于如通过用实施例2的反应条件络合所获得的含有游离钆的化合物1的10％w/w溶液，测量单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的含量。然后，向溶液中添加草酸二钠(相对于游离Gd，2.25mol/mol)。
在草酸盐添加之后，pH从5.56上升到7.78，并且立即观察到白色固体的形成。然后用HCl 1N将pH降低至6.43。在结束时，将混合物维持在室温下持续2h。
将悬浮液过滤之后，测量单钆化络合物和游离钆金属离子的含量。单钆化络合物(单Gd)和游离钆金属离子(游离Gd)的含量报告于以下表VII中。
表VII
表VII清楚地表明，进行上述试验并且特别是涉及以合适量的草酸盐作为沉淀剂的试验，提供了包含非常低量的游离Gd和低于LoQ的量的单Gd的溶液。
HPLC程序1–游离钆金属离子(游离-Gd)的量的确定
与钆络合物(例如化合物1的钆络合物)的量相关的游离钆金属离子的量的确定通过具有FLD(荧光检测器)检测的反相HPLC(高效液相色谱法)来进行。流动相中EDTA(乙二胺四乙酸)的使用确保如果样品中存在游离Gd(III)则形成Gd(EDTA)络合物。
色谱条件
仪器配备有溶剂递送系统、在5℃下的冷藏自动进样器、柱温箱、脱气器和荧光检测器或等效物的Agilent 1100液相色谱仪
柱YMC-PACK ODS-AQ，250x4.6mm，5μm粒度(YMC,cod.AQ12S05-2546WT)
温度：40℃
流动相：A：CH3COONH4(1.5g/L)，EDTA(0.55g/L)
B：甲醇
流速：1mL/min
检测(FLD)：波长激发＝275nm
波长发射＝314nm
运行时间：25min
采集时间：6min
进样体积：20μL
参考峰：Gd(EDTA)
溶液制备
流动相
在1000-mL容量瓶中精确称量1.5g的乙酸铵并且用纯化水溶解，添加0.70g的脱水乙二胺四乙酸二钠盐，并且然后用纯化水稀释至一定体积。
稀释溶液
在1000-mL容量瓶中精确称量3g的乙酸铵并且用纯化水溶解，添加1.4g的脱水乙二胺四乙酸二钠盐，并且然后用纯化水稀释至一定体积。
空白溶液
将0.5mL的纯化水转移在小瓶中，添加0.5mL的稀释溶液。充分混合并且直接进样到色谱系统中。
参考溶液
在50mL容量瓶中，称量0.32g的乙酸钆水合物(基于无水表示，在使用之前确定水含量)，并且用流动相稀释至一定体积。钆的浓度是3mg/mL。
将0.1mL的该溶液转移在100mL容量瓶中，并且用流动相稀释至一定体积。钆的浓度是0.003mg/mL。
LOQ溶液
将1mL的参考溶液转移在5mL容量瓶中，并且用流动相稀释至一定体积。钆的浓度是0.0006mg/mL。
测试溶液
在10-mL容量瓶中，精确称量600mg的待测试样品(基于无水表示)，并且用纯化水稀释至一定体积。式I的二聚钆络合物(例如化合物1的二聚钆络合物)的浓度是约60mg/mL。
将0.5mL的该溶液转移在小瓶中并且添加0.5mL的稀释溶液。将样品充分混合。一旦稀释，立即将样品置于冷藏的自动进样器(5℃-8℃)中，并且将样品在距稀释5分钟内进样。式I的二聚钆络合物(例如化合物1的二聚钆络合物)的最终浓度是约30mg/mL。
分析序列
空白 n＝1
LOQ溶液 n＝1
参考溶液 n＝6
测试溶液 n＝6
参考溶液 n＝1
系统适用性试验
每次应用该方法时进行系统适用性试验(SST)。
-在平衡色谱系统之后，进行一次空白溶液的进样并且验证不存在干扰峰。
-进行一次LOQ溶液的进样
如果Gd(EDTA)峰具有S/N≥10，则分析序列的结果是有价值的。
-对第一参考溶液进行六次进样并且验证是否满足Gd(EDTA)峰的以下要求：
-Gd(EDTA)的面积重现性，以百分比表示
相对标准偏差(RSD％，n＝6) ≤10％
-Gd(EDTA)峰的保留时间重现性，以百分比表示
相对标准偏差(RSD％，n＝6) ≤2％
-Gd(EDTA)峰的对称因子T，
根据等式1计算 0.7-2.0
T＝w0.05/2f 等式1
其中：
w0.05＝峰值高度的二十分之一处的宽度(min)
f＝从峰最大值垂直下降与峰高度的二十分之一处峰的前缘之间的距离(min)。
计算
根据等式2计算百分含量，游离Gd％：
At＝测试溶液中游离Gd的峰面积
Astd＝SST参考溶液进样中的Gd(EDTA)平均面积(n＝6)
WRS＝参考溶液中Gd的mg
w＝用于制备测试溶液的化合物1样品的重量(mg)
K＝乙酸钆水合物中H2O含量的％
K1＝样品中H2O含量的％
2.126＝乙酸钆与钆之间的校正因子
游离Gd的定量限是0.002％(w/w)。
低于LOQ限的值应当表示为<LOQ或n.q.(不可量化)。
如以上所计算的百分比可以通过乘以此种百分比*10,000来换算为相对于式I的络合物(例如相对于化合物1)的游离钆的ppm。
HPLC程序2–单钆化络合物(单-Gd)的量的确定
在通过使用任一种FLD检测器的相同色谱运行中，通过反相HPLC方法对式I的二聚络合物(例如化合物1的二聚络合物)中的单-Gd杂质的含量进行定量。
通过使用参考样品单-Gd作为钠盐通过FLD检测来进行指定杂质单-Gd(特别地，仅具有一个钆金属离子的化合物1a的单-Gd络合物)的定量。单-Gd钠盐(参考样品)可以通过将二聚配体化合物1a与小于化学计量量的钆离子络合以获得单-Gd，用NaOH调节至中性pH，并且然后通过浓缩至残余物而分离来获得。
色谱条件
仪器：配备有溶剂递送系统、自动进样器、柱温箱、脱气器、UV二极管阵列检测器和荧光检测器2475Waters或等效物的HPLC Agilent 1100
柱：HSS T3，3.5μm，150x3.0mm(Waters,零件编号186004781)
温度：40℃
流动相：溶剂A：流动相A(40mM磷酸钾-0.02mM EDTA，在水中，pH 6.2)
溶剂B：流动相B(溶剂A/乙腈，60/40v/v)
流速：0.35mL/min
检测(FLD)：波长激发(λex)＝275nm
波长发射(λem)＝314nm
检测(UV)：波长＝210nm/Bw：8nm；参考波长＝480nm/Bw：80nm
运行时间分析： 50min
采集时间： 32min
进样体积： 10μL
溶液制备
流动相A
在2000-mL容量瓶中精确称重：
-8.56g的磷酸二氢钾
-3.97g的磷酸氢二钾三水合物
-0.015g的III(EDTA二钠盐)
并且然后用纯化水稀释至一定体积。通过0.22μm膜过滤器过滤。
流动相B
在1000-mL容量瓶中转移600mL的流动相A并且用乙腈稀释至一定体积。充分混合。
CaCl2的溶液
在50-mL容量瓶中，精确称量165mg的CaCl2(基于无水表示)，并且用纯化水稀释至一定体积。
浓度是约3.3mg/mL。
单-Gd的储备溶液
在50-mL容量瓶中，精确称量25mg的单-Gd钠盐(基于无水和纯度表示)，并且用纯化水稀释至一定体积。
单-Gd的浓度是约0.5mg/mL。
单-Gd的重量＝单-Gd钠盐的重量*1140.31/1162.29
单-Gd的参考溶液
在5-mL容量瓶中精确转移0.45mL的单-Gd的储备溶液。添加1mL的CaCl2溶液并且用纯化水稀释至一定体积。标准品的浓度是0.045mg/mL。
单-Gd的LoQ溶液
在5-mL容量瓶中精确转移0.1mL的单-Gd的储备溶液。添加1mL的CaCl2溶液并且用纯化水稀释至一定体积。单-Gd的浓度是0.01mg/mL。
空白溶液
将0.8mL的水溶液转移在小瓶中，添加0.2mL的CaCl2溶液。充分混合。
测试溶液
在5-mL容量瓶中，精确称量125mg的待测试样品(基于无水表示)。添加1mL的CaCl2溶液并且用纯化水稀释至一定体积。化合物1的浓度是约25mg/mL。
分析序列
空白 n＝1
LoQ溶液 n＝1
参考溶液 n＝6
测试溶液 n＝6
参考溶液 n＝1
计算
根据等式3，通过FLD采集计算单-Gd的百分比含量
其中：
AT：测试溶液中的峰面积(如果存在的话，单-Gd-1/2/3/4峰的面积总和)
AR：参考溶液进样中的峰面积(单-Gd-1/2/3/4峰的面积总和)(平均值n＝6)
wT：测试溶液中样品的重量(mg)
VS：提取以制备参考溶液的单-Gd储备溶液的体积(mL)
WS：用于制备储备溶液的单-Gd钠盐的重量(mg)
KF：单-Gd钠盐中H2O含量的％
KF化合物1：化合物1中H2O含量的％
a：单-Gd钠盐的测定％
f：分子量的校正因子：0.98
单-Gd的定量限(四个峰的总和)是0.04％(w/w)。
低于LOQ限的值应当表示为<LOQ或n.q.(不可量化)。
如以上所计算的百分比可以通过乘以此种百分比*10,000来换算为相对于式I的络合物(例如相对于化合物1)的单钆化络合物的ppm。

Claims (24)

1.一种用于制造式I的钆络合物的溶液的方法
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基；
其包括以下步骤：
i)提供式Ia的二聚配体的溶液
其中R如以上所定义，
ii)向前一步骤的所述溶液中添加摩尔过量的钆金属离子以络合步骤i)中所提供的所述二聚配体，由此获得包含所述式I的钆络合物的中间体溶液，和
iii)向前一步骤的所述中间体溶液中添加选自由磷酸盐(PO43-)、磷酸一氢盐(HPO4 2-)、磷酸二氢盐(H2PO4 -)、正磷酸(H3PO4)、草酸盐(C2O4 2-)、草酸氢盐(HC2O4 -)和草酸(H2C2O4)组成的组的沉淀剂以使一部分游离钆金属离子作为钆盐沉淀，由此获得作为钆盐的一部分游离钆金属离子沉淀物和所述式I的钆络合物的溶液，
其中所述沉淀剂以相对于所述中间体溶液内1摩尔的钆金属离子1.1至5摩尔的量添加。
2.根据权利要求1所述的方法，其中式I和Ia的R是C5-C7多元醇，优选地选自以下式的戊基-四醇
和以下式的己基-五醇
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述钆络合物是具有以下式的络合物化合物1，
并且所述二聚配体是具有以下式的配体化合物1a：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述沉淀剂选自由磷酸盐(PO4 3-)、草酸盐(C2O4 2-)和磷酸一氢盐(HPO4 2-)组成的组。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述沉淀剂通过向所述中间体溶液中添加包含所述沉淀剂的沉淀盐来添加，所述沉淀盐优选地选自由磷酸钠(Na3PO4)、磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钠(Na2HPO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、草酸钠(Na2C2O4)、草酸钾(K2C2O4)、草酸氢钠(NaHC2O4)和草酸氢钾(KHC2O4 -)组成的组。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述沉淀剂以相对于所述中间体溶液内1摩尔的钆金属离子1.2至3摩尔的量添加。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述沉淀剂以相对于所述中间体溶液内1摩尔的钆金属离子1.4至2.5摩尔的量添加。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述沉淀剂以相对于所述中间体溶液内1摩尔的钆金属离子1.4至1.6摩尔的量添加。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在4.5或更高的值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在4.7或更高的值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在4.9或更高的值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在5.5或更高的值。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在10.0或更低的值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在9.0或更低的值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在8.5或更低的值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在7.5或更低的值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在根据步骤iii)添加所述沉淀剂期间和/或之后，将所述pH调节至和/或维持在6.5或更低的值。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中步骤i)中所提供的所述二聚配体的溶液根据以下步骤获得：
a)提供式Ib的受保护的二聚配体的溶液、优选地水性溶液
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基；
n和m是1；和
R1是C1-C6烷基、优选地C4烷基，并且更优选地是叔丁基，
b)向前一步骤的所述溶液中添加酸、优选地包含具有单个负电荷的抗衡离子的无机酸，以降低其pH；
c)在步骤b)期间和/或之后，将反应混合物的温度加热和/或维持至高于40℃、优选地高于40℃且最高达60℃、更优选地在45℃至55℃的范围内的温度，以使所述受保护的二聚配体脱保护，由此获得包含所述二聚配体的溶液；和
d)任选地将碱添加至包含在步骤c)中所获得的所述二聚配体的所述溶液中以使所述二聚配体的羧基质子化。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其进一步包括在步骤iii)之后的至少一个另外的纯化步骤以在步骤iii)之后进一步减少游离钆金属离子的残留量，优选地所述另外的纯化步骤包括将所述钆络合物的溶液负载到吸附树脂上，由此从所述溶液去除残留游离钆金属离子的另外的部分。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，在进行步骤iii)之后并且在进行任选的至少一个另外的纯化步骤之前，此种钆络合物的溶液内的游离钆金属离子的量是相对于钆络合物的量小于350ppm，和/或此种钆络合物的溶液内的单钆化络合物的量是相对于钆络合物的量低于550ppm。
21.一种式I的钆络合物的溶液
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基；
其包含相对于钆络合物的量小于350ppm、优选地小于150ppm、更优选地小于100ppm并且甚至更优选地小于80ppm的量的游离钆金属离子，以及相对于钆络合物的量小于550ppm、优选地小于400ppm的量的单钆化络合物。
22.根据权利要求21所述的钆络合物的溶液，其根据权利要求1至20中任一项所述的方法可获得。
23.一种用于制造分离的式I的钆络合物的方法
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基，
其包括制造根据权利要求1至20中任一项所述的钆络合物的溶液的所述方法，以及另外的步骤iv)：
iv)从所述钆络合物的溶液分离所述钆络合物。
24.一种分离的式I的钆络合物
其中R是包含至少2个羟基的C3-C12羟基烷基，其根据权利要求23所述的方法可获得。
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