CN118141955A - 金属络合物制剂 - Google Patents

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CN118141955A CN202410260761.4A CN202410260761A CN118141955A CN 118141955 A CN118141955 A CN 118141955A CN 202410260761 A CN202410260761 A CN 202410260761A CN 118141955 A CN118141955 A CN 118141955A
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本发明涉及一种制备大环螯合物的镧系金属络合物的制剂的方法，所述制剂还包含小过量的游离螯合剂。该方法使用固相结合的清除剂螯合剂以除去过量的镧系金属离子，然后加入限定过量的螯合剂。本发明还提供可用于所述方法的与固相结合的螯合剂葡甲胺盐一起制备MRI造影剂的方法。

Description

金属络合物制剂
发明领域
本发明涉及一种制备大环螯合物的镧系金属络合物的制剂的方法，所述制剂还包含小过量的游离螯合剂。该方法使用固相结合的清除剂螯合剂以除去过量的镧系金属离子，然后加入限定过量的螯合剂。也提供制备MRI造影剂的方法，以及可用于所述方法的固相结合的螯合剂葡甲胺盐。
发明背景.
镧系金属(特别是钆)的金属络合物作为在体内医学成像领域中的MRI造影剂具有重要意义。基于钆的金属络合物的MRI造影剂已被广泛地评述[见例如Zhang等人,Curr.Med.Chem.,12,751-778(2005)和Aime等人,Adv.Inorg.Chem.,57,173-237(2005)]。
然而，游离钆离子确实在体内显示出明显的毒性。US 5,876,695通过在钆金属络合物的制剂中包含添加剂解决了这个问题，所述添加剂是例如具有钙的“弱金属螯合物络合物”。想法是过量的“弱金属螯合物络合物”将有效地络合可偶然地释出或存在的任何钆离子，因而改进了MRI造影组合物的安全性。
EP 2513043 B1公开了一种制备钆金属络合物的方法，其中先使钆与任选地用金属配位基团官能化的阳离子交换树脂络合。固相结合的钆随后与氨基羧酸螯合剂反应以释出所需的钆络合物。任何过量的钆保持与固相的结合。
EP 2242515 B9公开了一种制备含有大环螯合物与镧系元素的络合物和0.002％和0.4％之间的mol/mol量的游离大环螯合物的液体药物制剂的过程，所述过程包括以下连续的步骤：
b)通过混合游离大环螯合物的溶液和游离镧系元素的溶液，以通过大环螯合物获得镧系元素的络合，制备含有大环螯合物与镧系元素的络合物，和不在赋形剂X[X',L]的形式下的游离大环螯合物的液体药物组合物，其中L是大环螯合物和X和X'是金属离子，特别是独立地选自钙、钠、锌和镁，和游离镧系元素，游离大环螯合物的量和游离镧系元素的量使得并非所有镧系元素被络合；
c)测量在步骤b)中获得的药物制剂中的游离镧系元素的浓度Clan l；游离大环螯合物的浓度Cchl是等于0；
d)通过将一定量的游离大环螯合物加入到步骤b)中获得的制剂中来调节Cch l和Clan l，所述游离大环螯合物的量有必要首先完成游离镧系元素的络合以获得Clanl＝0，且其次获得Cchl＝Ctchl，其中Ctchl是最终液体药物制剂中的游离大环螯合物的目标浓度并在0.002％和0.4％mol/mol之间的范围内选择，其中最终液体药物制剂中的游离大环螯合物的量相当于游离大环螯合物相对于最终液体药物制剂中络合的大环螯合物的量的比例。
EP 2242515 B9教导了所述方法优选还包括测定最终液体药物制剂中的游离大环螯合物的理论目标浓度Ctchl的在先步骤a)。
US2012/0082624 A1公开了与EP 2242515 B9类似的过程，不同之处在于以粉末形式获得药物制剂。
EP 2242515 B9和US2012/0082624 A1二者强调，对于工业规模的药物制造过程，加入0.1mol％的游离大环螯合物难以单靠称重达到所需的准确度。这归因于包含的螯合剂的量的1000倍差异，加上螯合剂的吸湿特性。要求保护的发明，如上所述的，是首先进行与过量的镧系金属离子的金属络合，然后再准确确定未络合的、过量的镧系元素的浓度。随后该测定被用来精确计算多少额外的螯合剂必须加入以兼备使过量的镧系元素络合并达到所需的0.1％摩尔过量的大环螯合物。
EP 2242515 B9的参考实施例3包括实验室规模的制备，其通过使DOTA(10g,25mmol)与化学计量量的氧化钆(Gd2O3,12.5mmol)在80℃，在水(pH 6-7)中反应来制备Gd-DOTA。然后将pH调节至5，且残余的游离钆通过与Chelex树脂一起搅拌2小时，接着过滤除去。EP 2242515 B9教导了Gd-DOTA络合物随后从乙醇水溶液沉淀，得到80％分离产率的白色粉末。EP 2242515 B9未教导参考实施例3的方法如何可适合提供液体药物组合物，其具有过量的在0.002％和0.4％mol/mol范围内的大环螯合物，特别是在工业规模上。而且，如通过EP 2242515 B9的实施例3中教导的，Chelex树脂的使用将释放钠离子，其将污染产品，除非进行进一步的纯化步骤。EP 2242515 B9的实施例3还描述具体的钆络合物的制备，其需要不适合于制备液体药物制剂的工业制造过程的纯化和分离步骤。
WO 2014/114664提供一种制备Gd-DOTA葡甲胺(钆特酸葡甲胺)的过程，其首先包括从轮环藤宁(cyclen)合成DOTA，接着经由重结晶和阳离子和阴离子交换层析二者的多步骤纯化。然后使纯化的DOTA与Gd2O3反应，得到Gd-DOTA络合物，接着加入葡甲胺，得到所需产物。然而，WO 2014/114664未教导如何达到0.1％过量的DOTA的工业规模生产。
WO 2014/161925教导，当以工业规模制备Gd-DOTA和类似的络合物时，在使用和修正相应所用的摩尔量之前，必须测定螯合剂的含水量。WO 2014/161925指明，DOTA的含水量随着相对湿度条件而变化。
对制备结合过量的此类螯合剂的大环螯合物的镧系金属络合物的制剂的备选方法仍有需求。所述方法应优选地适合于工业规模的药物制造，并且还适合于提供包含这样的制剂的MRI造影剂。
本发明.
本发明提供一种制备液体药物制剂的方法，所述制剂包含镧系金属与大环螯合物的金属络合物，以及量在所述金属的0.002和0.4mol/mol％范围内的未络合形式的所述螯合剂。这样的制剂可用于提供MRI造影剂。
本方法避免了对现有技术的测量和调节步骤的需要，这可用于简化时间和精力二者。
本方法通过使用一种固相结合的清除剂螯合剂，替代地提供一种方法，由此获得镧系元素螯合剂金属络合物，而无过量的镧系金属离子存在。此外，镧系元素螯合剂络合物保持在水溶液中，因此对络合物的含水量的修正是不必要的。由于该过程提供镧系金属络合物的中间体溶液而无游离镧系金属离子，可容易地计算加入以得到具有限定过量的游离螯合剂的所需制剂的过量的大环螯合物的量。
本发明也具有这样的优点，即镧系元素络合和随后的用清除剂螯合剂的处理通过如下所述的金属转移反应(transmetallation)，有效地从螯合剂除去基于配位的金属离子例如钙的任何杂质。
本发明的方法还提供一种呈葡甲胺盐形式的树脂结合的清除剂螯合剂。这具有明显的优点，即在镧系元素络合后，与钠离子相反的葡甲胺盐(megluminium)离子被释出。这具有产生的镧系金属络合物的钠离子含量被减至最小的具体优点。
本发明的方法具有另外的优点，即它可以工业规模进行，且树脂结合的清除剂可任选地在使用之后再循环以使适合于制造其它批次的药物制剂的材料再生。
发明详述.
在第一方面，本发明提供一种制备液体药物制剂的方法，所述制剂包含镧系金属与大环螯合物的金属络合物，以及量在所述金属络合物的0.002和0.4mol/mol％范围内的未络合形式的所述螯合剂，所述过程包括以下步骤：
(i)使所述螯合剂与过量的所述镧系金属在合适的溶剂中络合，得到含有过量镧系元素的所述金属络合物的第一溶液；
(ii)通过使所述溶液与固相结合的清除螯合剂接触一次或多次，从而使过量的镧系元素与所述清除螯合剂络合，从步骤(i)的第一溶液除去过量的镧系元素；
(iii)从步骤(ii)的第一溶液分离固相，得到包含无过量镧系元素的所述金属络合物的第二溶液；
(iv)将在0.002和0.4mol/mol％范围内的未络合形式的所述螯合剂加入到来自步骤(iii)的所述第二溶液中，得到所述液体药物制剂，
其中未络合形式的所述螯合剂不含配位金属离子。
术语“螯合剂(chelator)”或“螯合剂(chelating agent)”具有其常规意义，并指形成配位金属络合物的配体，所述配位金属络合物包含多个排列的金属供体原子，以致通常在配位时(通过使非配位骨架的碳原子或非配位杂原子连接金属供体原子)，产生5-、6-或7-元螯合物环(优选5-或6-元的此类环)。术语“大环”具有其在配位化学领域中的常规意义，并指其中所述螯合剂的至少一些金属供体原子作为环体系的一部分共价连接的螯合剂。
短语“未络合形式的螯合剂”指“游离螯合剂”，即无任何配位的金属离子。因此，未络合形式的螯合剂不具有任何配位的镧系元素或其它金属离子，因此完全可用于后续的金属络合。“未络合形式的螯合剂”可含有离子形式的金属离子，例如当作为金属供体基团(例如羧酸)的盐存在时。
短语“固相结合的清除螯合剂”指共价缀合到不溶于用于镧系元素络合的溶剂的固相材料的螯合剂。缀合的螯合剂络合溶液中的游离金属离子，因此能够从溶液除去或“清除”任何这样的金属离子。选择不同于“大环螯合物”的清除剂螯合剂，因此适当地具有比“大环螯合物”更低的与镧系金属的形成常数，且适当地选择使得它不能替代来自本权利要求的大环螯合物的镧系金属络合物的镧系金属离子。优选选择清除剂螯合剂，使得捕获溶液中的游离金属离子的动力学是快速的。因此，优选线性(即非大环)清除剂螯合剂。在结合到固相时，清除剂螯合剂通过过滤在任选的洗涤情况下容易与其所接触的溶液分离。合适的固相材料包括合成的聚合物和共聚物。
EP 2242515 B9的实施例3的方法具有将释放钠离子的问题。这样的钠离子将增加液体药物制剂的摩尔渗透压浓度(osmolality)。这对用于造影剂制造的中间体溶液或组合物是不合需要的，因为高摩尔渗透压浓度造影剂与软组织水肿、炎症和组织损伤有关联[Cohan等人,Radiology,200(3),593–604.doi:10.1148/radiology.200.3.8756899(1996)]。因此，造影剂生产过程不应引入将影响产品的摩尔渗透压浓度的离子物类。
在DOTA的情况下，已知钆特酸(gadoteric acid)的钠盐易于结晶[Chang等人,Inorg.Chem.,32(16),3501-3508(1993)]，因此，重要的是保持钠水平尽可能地低，以使GdDOTA-葡甲胺沉淀为NaGdDOTA的风险降至最小。
术语“包含”或“含有”在整个本申请中具有其常规意义并意味着试剂或组合物必须具有所列的基本特征或组分，但其它可能另外存在。术语“包含”包括“基本由…组成”作为优选的子集，其意指组合物具有所列组分，而不存在其它特征或组分。
用于步骤(i)的络合的合适溶剂是本领域已知的[医学磁共振成像中造影剂的化学(The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging),第2版,A.Merbach,L.Helm&E.Toth(Eds),Wiley(2013)]，并且优选地是水性的。镧系元素通过大环螯合物(例如DOTA)的络合是包括稍微稳定的初始络合物的多步骤过程，所述初始络合物缓慢地成熟，得到最终的热力学稳定的金属络合物。在步骤(i)中，在进行到步骤(ii)之前，优选例如通过加热、延长反应时间，提高pH，或其组合，确保所述稳定的镧系元素络合物生成，如本领域已知的[Moreau等人,Chem.Eur.J.,10(20),5218–32(2004)]。
通过已知镧系元素大环螯合物金属络合物的化学计量来计算摩尔比，获得步骤(i)中的过量的镧系金属。通常是1:1的络合物。这样的信息在医学磁共振成像中造影剂的化学(The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging),第2版,A.Merbach,L.Helm&E.Toth(Eds),Wiley(2013)中给出；对于钆络合物参见Port等人[Biometals,21,469-490(2008)]；和对于DOTA络合物参见Viola-Villegas等人[Coord.Chem.Rev.,253,1906-1925(2009)]。所用镧系元素和提及的螯合剂二者的化学纯度百分比也被考虑在内。
适当地进行步骤(ii)的接触，以使全部“第一溶液”暴露于Chelex树脂。这可通过两个主要方法，或其组合进行。第一选项是使固相树脂与“第一溶液”混合。或者，固相可作为柱提供，而“第一溶液”通过柱洗脱。这本身不是一个层析方法，而是一个使“第一溶液”暴露于Chelex树脂的方便方法。然后步骤(iii)的分离通过过滤溶液以除去镧系元素结合的树脂，或通过收集分别来自柱洗脱的洗脱液来实现。对于任何一种选项，“第一溶液”可多次暴露于Chelex树脂。优选地，过滤的树脂或固相柱可用合适的溶剂洗涤，以确保更完全地回收“第二溶液”。
步骤(iv)的加入优选地在不具有游离镧系元素在第一或第二溶液中的浓度/量的在先、过程中测定的情况下进行。这是因为这样一个步骤对于本方法不是必要的-步骤(ii)和(iii)的除去和分离得到具有已知(即有效地零)浓度的游离镧系元素的“第二溶液”。因此，基于假定在步骤(i)的络合反应中100％转化，基于步骤(i)中起始摩尔量的大环螯合物，根据计算量的“未络合形式的螯合剂”进行步骤(iv)的加入。100％转化率与本领域关于这样反应的有效性已知的一致。游离螯合剂可作为固体，或作为溶液且优选作为溶液加入。当制备大环螯合物的溶液以便进行步骤(i)时，那么最优选的方法是从该溶液除去合适的体积分数，然后加入镧系元素(例如从1000L反应体积或等量除去约1L)。然后方便地将这种体积分数用于步骤(iv)的加入。这种方法不再需要制备多种溶液，和/或进行多次计算以修正纯度或含水量。
第一方面的方法适合以实验室、中试设备或工业制造规模进行。该方法特别适合于千克规模生产，从1kg至800kg，优选100kg-650kg规模。
第一方面的方法具有这样的优点，即作为过程的一部分，许多配位的杂质金属(例如钙)存在于大环螯合物(例如DOTA)中，因为钙-DOTA络合物将被钆替代，然后通过随后的步骤(ii)和(iii)的清除剂螯合剂处理来除去。因此，步骤(i)的过量的镧系元素优选地也替代来自所述螯合剂的任何配位的杂质金属，其中所述替代的杂质金属具有比所述镧系元素更低的与所述大环螯合物的形成常数。这是因为，如上所述，镧系元素络合在“热力学条件”下进行，以致获得热力学产物，即镧系金属络合物。
这具有不再需要另外的大环螯合物纯化步骤的优点。因此，过量的镧系元素诱导金属转移反应，如在方案1对Ca-DOTA和钆离子所说明的：
成游离钙离子的CaDOTA的金属转移反应
稍稍过量的钆将确保DOTA的完全络合，得到Gd-DOTA，和DOTA-配位的杂质金属离子(例如钙)可借助于不太有利的热力学稳定性作为游离离子有效地金属转移到溶液中。
对于各种DOTA-金属离子络合物和它们的热力学稳定性的列表见表1：
金属离子 DOTA热力学稳定性常数*
Fe3+ 29.4
Dy3+ 24.8
Gd3+ 24.7
Tm3+ 24.4
Eu3+ 23.5
Pr3+ 23.0
La3+ 22.9
Cu2+ 22.3
Zn2+ 20.8
Mn2+ 20.0
Ca2+ 17.2
Mg2+ 11.85
Na+ 4.2
K+ 1.60
表1：各种DOTA络合物的热力学稳定性常数.
*数据来自：
1Popov,K.Felcman,J.Delgado,R.Arnaud-Neu,F.Anderegg,G.PureAppl.Chem.77,8,2005
1Cacheris,W.P,Nickle,S.K.Sherry,A.D；Inorg.Chem.2646,1986.
1Toth,E.Brucher,E；Inorganica ChimicaActa,221(1-2),1994,pp.165-167。
因此，具有比Gd-DOTA(例如钙、锰、锌、铜或镁)更低的稳定性常数的任何配位的金属离子，将通过Gd金属转移反应释出，然后在步骤(ii)和(iii)中通过清除剂螯合剂除去。
优选的实施方案.
在第一方面的方法中，步骤(i)的过量的镧系金属优选为0.01-5，更优选为0.01-1，最优选为0.05-0.5mol/mol％。
当使用Chelex-100树脂时，Chelex树脂对钆具有比钙更高的亲和力。这意味着在步骤(i)的络合反应中使用大过量的钆将导致不太有效的清除过程，因为将需要加入大过量的清除剂树脂，以首先除去游离钆，接着除去游离钙(或类似的金属离子)。因此，在步骤(i)的络合反应中使用极低过量的钆是有利的。
如果认为大环螯合物含有如上所述的配位的钙或类似的金属离子，则在范围(约0.01-0.1mol％或10-100ppm，在0.5M GdDOTA溶液中)的极低过量的钆是优选的。这样的范围低至足以确保对钙(金属)除去的足够清除能力，但高至足以确保任何Ca-DOTA络合物(或相关物类)的完全的金属转移反应。
在该范围(约0.01-0.1mol％)内的最低水平的过量的镧系金属可通过增量加入这样镧系元素的等分部分实现，直至用于游离镧系元素离子的存在的阳性试验被观察到。这样的“现场试验”对存在/不存在问题给出是/否的回答，但未提供关于游离镧系元素浓度的信息。现场试验可使用视觉着色，使用如本领域已知的二甲酚橙进行[Barge等人,ContrastMed.Mol.Imaging,1,184-188(2006)。Barge等人教导指示游离Gd3+的橙色着色的视觉检测对检测低至10μM或更少浓度的Gd3+是有效的。或者，对于钆，过量的钆可通过如本领域已知的二甲酚橙测定或偶氮胂III测定来确定[分别在Barge等人,Contrast Med.Mol.Imaging,1,184-188(2006)和Clogston等人,Molec.Biol.,697,101-108(2011)]。二甲酚橙和偶氮胂III是可从例如Sigma-Aldrich市售可得的。如果现场试验指示缺乏游离钆，则可加入另外的钆。更高水平(>0.1mol％至最多5mol％)的过量的镧系元素可通过单独称重实现。
在第一方面的方法中，未络合形式的螯合剂的量优选地在相对于大环镧系元素络合物的范围0.025和0.25，更优选0.05-0.20，最优选0.10-0.15mol/mol％内。未络合形式的螯合剂适合不含镧系金属离子，并且还优选不含配位的钙、锌和镁离子。
在第一方面的方法中，所述镧系金属优选地为钆、镨、镝、铕或铥，且最优选为钆。
大环螯合物优选地为七齿配位基(heptadentate)或八齿配位基(octadentate)，和更优选地包含N和/或O供体原子。供体原子优选地通过以下化合物提供：羧酸盐、胺、醇或磷酸盐供体基团。大环螯合物更优选具有氨基羧酸类型。当大环螯合物具有氨基羧酸类型时，这样的螯合剂优选地包含：DOTA、NOTA、DO3A、BT-DO3A、HP-DO3A或PCTA。大环螯合物最优选地包含DOTA，或其盐：
在生物医学成像中的DOTA及其金属络合物已由Stasiuk和Long[Chem.Comm.,49,2732-2746(2013)]描述。
在第一方面的方法中，优选所述镧系金属是钆和大环螯合物包含DOTA。更优选地，钆-DOTA络合物包含钆-DOTA的葡甲胺盐。
清除剂螯合剂优选地包含亚氨基二乙酸(IDA)、EDTA或DTPA，更优选亚氨基二乙酸。一个优选的固相结合的清除螯合剂是100，其是苯乙烯二乙烯基苯共聚物，具有缀合于其上的螯合剂IDA。/>100以钠盐或铵盐形式从Bio-Rad Laboratories市售可得。商业供应商提供关于用于除去给定量的金属的合适量的树脂的信息。在中性pH下，Chelex作为阳离子交换树脂发挥功能，因此对带负电荷的镧系金属络合物例如Gd(DOTA)没有亲和力。这具有使这样的络合物最小限度地非特异性结合到固相，因而最小限度地影响产率的优点。
清除螯合剂优选地作为所述清除螯合剂的葡甲胺盐存在。这样的材料在第三方面(下文)描述。
步骤(i)的镧系元素络合过程在本质上通常是多步骤的。对于钆，首先需要低pH(约2的pH)以溶解所有的Gd2O3，得到在溶液中的游离钆离子。在这样的低pH下，氨基羧酸盐螯合剂(例如DOTA)的羧酸根基团不能完全络合全部钆离子，因为羧酸根基团是部分质子化的。然后通过加入碱(优选葡甲胺)使pH升高(至约pH 4-5)，以有利于羧酸根阴离子的形成，这继而有利于金属络合。形成的初始Gd-DOTA络合物实际上是双质子化的，然后缓慢地成熟，得到高热力学(和动力学)稳定性的最终Gd-DOTA络合物[Moreau等人,Chem.Eur.J.,10(20),5218–5232(2004)]。通过更高的pH和加热有利于成熟过程(通常在约pH 5下，加热数小时完成反应)。优选地，避免超过7的pH，因为这有引起任何钆离子的水解的风险，伴有随后的Gd2O3的再形成。
当第一方面的镧系金属络合物作为葡甲胺盐获得时，步骤(i)的络合优选地通过使用葡甲胺将pH调节至4.5-5.5完成。
步骤(ii)的除去优选地在pH 4.0-6，更优选4.5-5.5下进行，约pH 5是理想的。
步骤(iv)的加入优选地通过首先加入过量的螯合剂，然后中和至中性pH(约pH7.0-7.4)进行。当所需镧系元素大环络合物是葡甲胺盐时，这种中和优选地使用葡甲胺进行。
本发明的大环螯合物可从一系列的供应商市售可得。DOTA也可通过Desreux的方法合成[Inorg.Chem.,19,1319-1324(1980)]。大环螯合物合成的进一步细节由Kotel等人给出[第3章第83-155页，在医学磁共振成像中造影剂的化学(The Chemistry of ContrastAgents in Medical Magnetic Resonance Imaging),第2版,A.Merbach,L.Helm&E.Toth(Eds),Wiley(2013)]。
葡甲胺(N-甲基葡萄糖胺)可从一系列的供应商市售可得。优选地，使用药用级材料。
在第二方面，本发明提供一种制备MRI造影剂的方法，其包括：
(a)进行第一方面的方法，得到如在其中限定的液体药物制剂；
(b)任选地用生物相容的载体稀释来自步骤(a)的液体药物制剂；
(c)将来自步骤(b)的制剂分配到药学上可接受的容器或注射器中，得到分配的容器或注射器；
(d)在无菌制造条件下进行步骤(a)-(c)，或进行来自步骤(c)的分配的容器或注射器的最终灭菌，得到呈适合于哺乳动物给予形式的在所述药学上可接受的容器或注射器中的MRI造影剂。
第二方面的液体药物制剂、镧系元素、大环螯合物和步骤(a)的方法的优选实施方案如在第一方面(上文)中所述。
术语“造影剂”具有其在体内医学成像领域的常规意义，并指适合于哺乳动物给予形式的试剂，其有助于在感兴趣的区域或器官提供比可通过单独使受试者成像获得的图像更清楚的图像。“MRI造影剂”通常为一种顺磁性或铁磁性物质，适合于哺乳动物给予，其缩短在受试者体内成像感兴趣的区域中相关核的T1和/或T2弛豫时间(例如对于1H NMR的1H)。
术语“受试者”意指哺乳动物体内，优选完整的哺乳动物体内，和更优选活的人类受试者。短语“适合于哺乳动物给予的形式”意指这样的组合物，其是无菌的、无热原的、缺乏产生毒性或不利作用的化合物，以及在可生物相容的pH(约pH 4.0-10.5)下配制。这样的组合物缺乏可能导致体内栓子的风险的颗粒，并被配制以便在与生物液体(例如血)接触时不会发生沉淀。这样的组合物也含有仅生物相容的赋形剂，且优选是等渗的。
如同其它体内成像剂，造影剂设计成对待成像的哺乳动物受试者具有最小限度的药理学作用。优选地，造影剂可以最小限度的侵入方式给予哺乳动物体内，即当在专业的医疗专门知识下进行时，对受试者没有实质上的健康风险。这样的最小限度的侵入给予优选地经静脉内给予到所述受试者的外周静脉中，而不需要局部或全身麻醉。
术语“生物相容的载体”意指一种流体，特别是液体，以使组合物是生理学上可容忍的，即可给予哺乳动物体内，而无毒性或过度的不适。生物相容的载体适合为一种可注射的载体液体例如供注射用的无菌的、无热原的水；水溶液例如盐水(其可有利地进行平衡，以使供注射用的最终产品是等渗的)；包含生物相容的缓冲剂(例如磷酸盐缓冲剂)的水性缓冲溶液；一种或多种渗透压调节物质(例如等离子体阳离子与生物相容的反荷离子的盐)、糖(例如葡萄糖或蔗糖)、糖醇(例如山梨糖醇或甘露醇)、二醇(例如甘油)，或其它非离子多元醇材料(例如聚乙二醇、丙二醇等)的水溶液。优选地，所述生物相容的载体是供注射用的无热原的水(WFI)、等渗盐水或磷酸盐缓冲剂。
短语“无菌制造”指在无菌制造，即无热源条件下进行相关过程步骤，例如在干净室环境中。术语“灭菌”或“灭菌法”具有其常规意义，且指破坏微生物的过程，以获得一种无菌、无热源组合物。短语“最终灭菌”具有其常规意义，并指进行符合GMP(良好制造实践)的前面的步骤，但在整个过程中尽可能晚地执行灭菌步骤。组分和试剂可通过本领域已知的方法灭菌，包括：无菌过滤、使用例如γ-辐射的最终灭菌、高压灭菌法、干热或化学处理(例如用环氧乙烷)或其组合。术语“高压灭菌法”具有其常规意义，并指使用过热蒸汽灭菌的一种特殊灭菌方法。高压灭菌法和其它灭菌方法在医学和药物产品中实现灭菌(AchievingSterility in Medical and Pharmaceutical Products),N.Halls(CRC Press,1994)中描述。在第二方面的方法中，最终灭菌是优选的。一种优选的最终灭菌方法是高压灭菌法。
术语“分配的容器或注射器”指装料的容器，即已将等分的组合物分配至其中的容器，即分配的小瓶。
用于第二方面的方法的合适容器、小瓶和罩以及注射器是药用级的并可广泛经市售可得。
在第三方面，本发明提供一种固相结合的清除螯合剂，其中所述固相结合的清除螯合剂作为所述清除螯合剂的葡甲胺盐存在。
第三方面的固相结合的清除螯合剂的优选实施方案如在第一方面(上文)中描述。第三方面的固相结合的清除螯合剂优选地包含亚氨基二乙酸(IDA)。
当清除剂螯合剂作为葡甲胺盐使用时，这样的材料可通过常规离子交换层析技术制备，以通过培养或用过量的葡甲胺溶液洗脱来改变反荷离子(例如-100的钠或铵盐)。然后固相在使用前可任选地具有减少的水分含量，但适当地以潮湿的形式使用。
或者，葡甲胺盐清除剂树脂可通过加入质子化形式的树脂(通过以与实施例1的程序类似的程序，用强酸洗涤例如市售的Chelex获得)原位生成。然后水合氢(hydroxonium)Chelex树脂在含有葡甲胺的络合反应混合物中原位形成对应的葡甲胺盐形式。
这样的葡甲胺树脂具有具体的优点，即当制备镧系金属络合物的葡甲胺盐时，产物的钠离子/盐含量减少。因此，在市售的树脂中的清除剂螯合物(IDA)的反荷离子是钠，因此对于捕获的每一个钆离子，3个钠离子被释放进入反应混合物中。为避免钠污染，可制备/>树脂以便所有的钠离子交换葡甲胺盐离子。因此，当钆离子被清除剂树脂捕获时，释出3个葡甲胺盐离子。
使用后，具有结合的金属离子的清除剂螯合物树脂可任选地再生，以通过用过量的葡甲胺或其它反荷离子处理随后再使用。对于Chelex，标准再生方法在由商业供应商提供的操作指示手册中描述。完全除去钆将通过在树脂的酸性水洗涤后的洗脱液的ICP-AES或ICP-MS，或通过上文提及的“现场试验”确定。
在第四方面，本发明提供第三方面的固相结合的清除螯合剂在第一方面的制备药物制剂的方法，或第二方面的制备MRI造影剂的方法中的用途。
第四方面的固相结合的清除螯合剂的优选实施方案如在第一方面(上文)中所述。
附图描述.
图1显示钆离子用钠(Na-Chelex)或者葡甲胺盐(Meg-Chelex)离子替代，和氯离子含量不受用Chelex树脂处理氯化钆参考溶液的影响。
图2显示本发明的相同的钆除去程序当对Gd-DOTA/过量的钆的混合物使用时是有效的。图2也证实Chelex不能从Gd-DOTA除去钆，因为没有游离DOTA形成。
本发明通过下文详述的非限制性实施例说明。实施例1提供根据本发明的葡甲胺清除剂螯合剂树脂的制备。实施例2显示两种不同的Chelex树脂成功地从GdCl3的参考溶液除去钆离子。钠形式的树脂显示溶液的钠含量增加且葡甲胺盐形式的树脂显示溶液的葡甲胺盐含量增加。
实施例3显示实施例2的两个不同的Chelex树脂成功地从含有Gd-DOTA络合物(伴有过量的游离钆)的组合物除去钆离子。实施例3也证实Chelex树脂不能从Gd-DOTA络合物除去Gd3+，因为在层析中没有游离DOTA存在(图2)。
实施例4提供一种能够在这样的组分的混合物中分析Gd-DOTA、游离DOTA和葡甲胺的HPLC-CAD方法。
实施例5提供根据本发明的含有过量DOTA的Gd-DOTA络合物制剂的合成。
实施例6提供一种用于根据本发明的清除剂树脂的葡甲胺化的方法。
缩写.
BT-DO3A：10-(2,3-二羟基-1-羟基甲基丙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸；
轮环藤宁：1,4,7,10-四氮杂环十二烷；
DO3A：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸；
DOTA：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸；
DTPA：二亚乙基三胺-五乙酸；
EDTA：乙二胺-四乙酸；
GMP：良好制造实践；
HP-DO3A：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸-10-(2-羟基丙基)；
HPLC：高效液相层析；
HPLC-CAD：HPLC电雾式检测器；
ICP-AES：电感耦合等离子体原子发射光谱；
ICP-MS：电感耦合等离子体质谱；
MeCN：乙腈；
min：分钟；
MRI：磁共振成像；
NOTA：1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸；
PCTA：3,6,9,15-四氮杂双环[9.3.1]十五烷-1,11,13-三烯-3,6,9,-三乙酸；
WFI：注射用水。
实施例1：制备葡甲胺化树脂(“Meg-Chelex”).
将在烧结玻璃滤器上的Chelex-100树脂(Sigma-Aldrich；100g)用1M HCl(1L)按4份处理4h。然后用水洗涤树脂直至洗脱液为pH 6.5，且用树脂平衡葡甲胺(10g)的水溶液(400mL)经1h的时间段。再次用水洗涤树脂至pH 8，然后在真空下过滤并干燥1分钟，得到潮湿的树脂，其以该形式(“Meg-Chelex”)使用。
实施例2：使用树脂除去钆离子.
氯化钆参考溶液用任一标准Chelex(钠离子形式；“Na-Chelex”或者葡甲胺化Chelex(实施例1；“Meg-Chelex”)处理：
向每个潮湿的Chelex(Na或葡甲胺)树脂(0.5g)中加入5mL GdCl3参考溶液(1mg/mL)。然后在30℃将悬浮液放置在震荡台上过夜。悬浮液的HPLC-CAD分析(使用实施例4的方法)表明，用Meg-Chelex处理的钆溶液没有钠污染，而用Na-Chelex处理的溶液具有高得多的钠离子浓度。偶氮胂染料试验表明在任一溶液中均无游离钆(使用该方法的检测限度是8ppm)。结果示于图1。
实施例3：使用树脂从Gd-DOTA/过量的DOTA制剂除去钆离子.
含有已知过量的游离钆(160μg/mL)的Gd-DOTA-葡甲胺反应混合物(浓度～380mg/mL)用标准(Na-Chelex)或葡甲胺化(Meg-Chelex)Chelex处理：
向0.5g潮湿的Chelex树脂(Na-Chelex或Meg-Chelex；实施例1)中加入5mL上述Gd-DOTA-葡甲胺/游离Gd混合物的等分部分。在30℃，将悬浮液放置在震荡台上过夜。
所得的悬浮液的HPLC-CAD分析(使用实施例4的方法)表明Meg-Chelex处理的钆溶液没有另外的钠污染(使用含有一些钠离子的DOTA)，而Na-Chelex处理的溶液具有增加水平的钠。偶氮胂染料试验表明在任一溶液中均无游离钆。在Meg-Chelex处理的反应混合物中的葡甲胺浓度稍有增加，表明钆交换。结果示于图2。
实施例4：HPLC-CAD方法：GdDOTA-葡甲胺溶液中的DOTA测定.
检测器：ESACorona，电雾式检测器；
柱：SeQuant ZIC-pHILIC(5μm,150*4.6mm)。
样品制备：向20μL(约0.5M)反应混合物中加入Zn(OAc)2(10μL,10mg/mL)，然后加入水(270μL)，接着加入MeCN(700μL)*。
注入体积：20μL；
移动相：100mM乙酸铵(A)、乙腈(B)。
在样品注入前，用初始组合物(15:85A:B)，以1mL/min的流速调节柱至少5分钟。
梯度：
时间(min) 流速(mL/min) ％A ％B 曲线
1. 初始 1.00 15.0 85.0
2. 50.00 1.00 33.0 66.0 6
其中曲线6指线性梯度。
观察到以下保留时间：
保留时间(min)
葡甲胺 21.3
GdDOTA 23.2
ZnDOTA* 28.1.
*DOTA作为ZnDOTA络合物间接分析。
实施例5：制备含有过量的DOTA的Gd-DOTA络合物制剂.
使DOTA(211kg)溶于沸水(1600kg)并加入Gd2O3(94,8kg)。温度设置在70℃并将浆料搅拌过夜。通过比色滴定测定溶液中游离钆离子(1390ug/g)的存在。
将温度调节至50℃并在溶液中加入葡甲胺以达到pH 5.5。初步加入94.8kg葡甲胺，用葡甲胺的水溶液(1.5M)进行pH的最终调节。
清除剂树脂(将根据实施例6预调节的Puropack C150,50L)置于柱中。在足以在2h内通过全部体积的溶液的流速下，将GdDOTA溶液泵送通过柱。游离钆的浓度(45ug/ml)使用比色滴定测定。GdDOTA溶液的离子交换用通过柱一次以上进行，以通过比色滴定建立低于检测限度的游离钆的水平(4ug/g)，得到GdDOTA-葡甲胺溶液。
将纯化的GdDOTA-葡甲胺络合混合物的等分部分处理至另外的过程步骤：GdDOTA的浓度通过IR测量以及溶液的重量测量确定，GdDOTA的总量确定为269.8kg。然后加入游离DOTA(2.79升的101.1g/mL溶液；总量307.6g)。
然后按小份加入葡甲胺溶液(1M)直至获得7.2的pH。通过真空蒸发(140℃)，重量被减少至630kg。保持溶液在40℃下10h。GdDOTA的浓度经测定为1.06M，和游离DOTA的量经测定为537ug/mL。
实施例6：制备葡甲胺化Puropack 树脂(“Meg-PPC”).
Puropack C150树脂调节为根据标准程序的质子形式。树脂用水冲洗直至中性水从树脂床洗脱。
将葡甲胺的溶液(400g/kg树脂)通过树脂床循环10h，再次用水冲洗树脂直至中性pH。

Claims (17)

1.一种制备液体药物制剂的方法，所述制剂包含镧系金属与大环螯合剂的金属络合物，以及在所述金属络合物的0.002和0.4mol/mol％范围内的量的未络合形式的所述螯合剂，所述方法包括以下步骤：
(i)使所述螯合剂与过量的所述镧系金属在合适的溶剂中络合，得到含有过量镧系元素的所述金属络合物的第一溶液；
(ii)通过使所述溶液与清除剂树脂接触一次或多次，从步骤(i)的第一溶液除去过量的镧系元素，从而所述过量的镧系元素与所述清除剂树脂络合并交换阳离子葡甲胺反荷离子；
(iii)从步骤(ii)的第一溶液分离固相，得到包含无过量镧系元素的所述金属络合物的第二溶液；
(iv)将在0.002和0.4mol/mol％范围内的未络合形式的所述螯合剂加入到来自步骤(iii)的所述第二溶液中，得到所述液体药物制剂；
其中未络合形式的所述螯合剂不含配位金属离子，其中所述清除剂树脂是作为清除剂螯合剂的葡甲胺盐存在的固相结合的清除剂螯合剂。
2.权利要求1的方法，其中步骤(i)的过量的镧系金属是0.001-5mol/mol％。
3.权利要求1或2的方法，其中未络合形式的螯合剂的量在0.025和0.25mol/mol％范围内。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中未络合形式的螯合剂不含镧系元素、钙、锌和镁离子。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述镧系金属是钆。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述大环螯合剂包含DOTA、NOTA、DO3A、BT-DO3A、HP-DO3A和PCTA。
7.权利要求6的方法，其中所述大环螯合剂包含DOTA。
8.权利要求1的方法，其中所述清除剂螯合剂包含亚氨基二乙酸、EDTA或DTPA。
9.权利要求8的方法，其中所述清除剂螯合剂包含亚氨基二乙酸。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其中步骤(i)的过量的镧系元素替代来自所述螯合剂的任何配位的杂质金属，其中每种所述杂质金属具有比所述镧系元素更低的与所述大环螯合剂的形成常数。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述镧系金属是钆和所述大环螯合剂包含DOTA。
12.权利要求11的方法，其中所述钆-DOTA络合物包含钆-DOTA的葡甲胺盐。
13.权利要求1-12中任一项的方法，其中步骤(i)的络合通过使用葡甲胺调节pH 4.5至5.5来完成。
14.一种制备MRI造影剂的方法，其包括：
(a)进行权利要求1-13中任一项的方法，得到如在其中限定的液体药物制剂；
(b)任选地用生物相容的载体稀释来自步骤(a)的液体药物制剂；
(c)将来自步骤(b)的制剂分配到药学上可接受的容器或注射器中，得到分配的容器或注射器；
(d)在无菌制造条件下进行步骤(a)-(c)，或进行来自步骤(c)的分配的容器或注射器的最终灭菌，得到呈适合于哺乳动物给予形式的在所述药学上可接受的容器或注射器中的MRI造影剂。
15.权利要求14的方法，其中使用最终灭菌。
16.一种固相结合的清除剂螯合剂，其中所述固相结合的清除剂螯合剂作为所述清除剂螯合剂的葡甲胺盐存在，其中所述清除剂螯合剂包含亚氨基二乙酸。
17.权利要求16的固相结合的清除剂螯合剂在权利要求1-13中任一项的制备药物制剂的方法，或权利要求14或15的制备MRI造影剂的方法中的用途。
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