CZ299087B6

CZ299087B6 - Farmaceutický prostredek

Info

Publication number: CZ299087B6
Application number: CZ20030334A
Authority: CZ
Inventors: Larsen@Roy; Henriksen@Gjermund
Original assignee: Anticancer Therapeutic Inventions As
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2008-04-23
Also published as: NO20003457D0; DK1296722T3; WO2002005859A3; US7056275B2; NO313180B1; JP2004503331A; EA200201258A1; PL206209B1; ATE305313T1; US20060135842A1; PL366070A1; WO2002005859A2; AU6773401A; US20030166989A1; DE60113683D1; EA004899B1; KR100892002B1; DE60113683T2; KR20030029100A; EP1296722B1

Abstract

Rešení spocívá v použití radionuklidu thoria neboaktinia emitujícího cástice alfa, nebo jeho komplexu zacíleného na kosti, pro výrobu farmaceutického prostredku pro použití pri radioterapii onemocnelých kostí u cloveka nebo jiných savcu, pri níž sepodává komplex uvedeného radionuklidu, zacílenéhona kosti. Soucást rešení tvorí rovnež radiofarmaceutický prostredek s obsahem uvedeného komplexu a odpovídající sada pro lécení kostních povrchu nebozhoubných nádoru kosti.

Description

(57) Anotace:

Řešení spočívá v použití radionuklidů thoria nebo aktinia emitujícího částice alfa, nebo jeho komplexu zacíleného na kosti, pro výrobu farmaceutického prostředku pro použití při radioterapii onemocnělých kostí u člověka nebo jiných savců, při níž se podává komplex uvedeného radionuklidů, zacíleného na kosti. Součást řešení tvoří rovněž radiofarmaceutický prostředek s obsahem uvedeného komplexu a odpovídající sada pro léčení kostních povrchů nebo zhoubných nádorů kosti.

Farmaceutický prostředek

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká použití radionuklidů thoria nebo aktinia emitujících částic alfa nebo jejich komplexů, zacílených na kost pro výrobu léčiva pro radioterapii onemocnělé kosti u člověka i jiných savců, při niž se podává komplex těchto radionuklidů, zacílený na kost.

Dosavadní stav techniky

Značné procento pacientů trpících rakovinou je postiženo metastázami v kostře a 85 % pacientů s rozvinutou rakovinou plic, prostaty a prsu vytváří kostní metastázy. Zavedené způsoby radio15 terapie, často vyvolávají dočasnou odpověď, ale nakonec většina pacientů s kostními metastázami prodělala recidivy.

Použití radionuklidů pro utišení bolesti a/nebo léčbu rakoviny u kosterních lézí dříve zahrnovalo zářiče, emitující částice s nízkou energií, „low linear energy transfer“, LET (tj. zářiče beta) a také zářiče, emitující konverzní elektrony. Taková radiofarmaka, zacílená na kosti, byla zařazena do klinických pokusů a dva výrobky, jmenovitě stroncium-89 (Metastron™) a samarium-153EDTMP (Lexidronam™), byly nedávno schváleny pro použití k tišení bolestí v případě kosterních metastáz.

Ovšem vzhledem k rozsahu pronikání záření do tkáně mohou být takové zářiče LET používány pouze v množstvích, která dostačují pro utišování bolesti a ne ve vyšších množstvích, nutných k léčbě rakoviny, neboť ještě než může být dosaženo hladiny účinné protinádorové léčby dávky, dochází k významné myelotoxicitě.

Radioaktivní cheláty, vyhledávající si kostní tkáň, byly již dříve popsány v případě několika beta-zářičů a u alfa-zářiče bizmutu-212, stejně jako byl již popsán in vivo generátorový systém olovo-2132/bizmut-212. Jak bylo uvedeno dříve, prokázaly beta-zářiče, vyhledávající si kostní tkáň, účinné tišení bolesti u značné části pacientů s kosterními metastázami rakoviny prsu a prostaty, ovšem mají tu nevýhodu, že před dosažením hladin léčebných dávek dochází k supresi (potlačení) kostní dřeně.

Sloučeniny na bázi Pb/ Bi vykazují dva základní problémy, které omezují jejich klinický potenciál. Jedním z nich je velmi krátký poločas rozpadu samotného izotopu ^2l2Bi(ti/₂ = 60,6 minuty), při němž se velký podíl podávané dávky rozpadne už před lokalizací v kosti a nastává jeho odstraňování (clearance) z měkkých tkání, přičemž důsledkem je nežádoucí stupeň ozáření měkkých tkání. Druhým problémem je to, že pokud se jako in vivo generátor pro ²¹²Bi použije matečný nuklid ^2l2Pb(t|_/2 = 10,6 hodiny), tedy beta-zářič, kombinovaný s nosičem vyhledávajícím kostní tkáň, dojde k přemístění, translokali značného podílu ²¹²Bi, což kromě jiného vyvolává nežádoucí zvýšené ozáření či expozici ledvin.

Existuje tedy silná potřeba nové léčby k utěšení bolesti a zpomalení vývoje nádoru.

Podstata vynálezu

Autoři tohoto vynálezu nyní zjistili, že radionuklidy antinia a thoria, emitující alfa-částice, mohou být účinně zacíleny na kostní povrch, pokud projdou komplexací k vytvoření komplexů zacílených na kosti, například chelátových komplexů, a mohou tak předávat léčivé, profylaktické nebo bolest utišující dávky radiace (záření) na kostní povrch, aniž by u orgánů měkkých tkání, ⁵⁵ jako jsou ledviny, játra a slezina, působily nežádoucí vysokém vystavení radiaci. Jako alfa-zářiče

-1 CZ 299087 B6 jsou tyto radionuklidy lepší než běžně používané beta-zářiče, neboť kratší rozmezí průniku částic alfa znamená menší ozáření kostní dřeně. Dozimetrické výpočty tedy například ukazují a myším modelu, že poměr dávky na povrchu kosti a dávky v kostní dřeni je přibližně třikrát vyšší u alfazářičů zacílených na kosti než u beta-zářičů zacílených na kosti.

Zjednoho hlediska tedy předkládaný vynález poskytuje způsob radiační léčby (léčby ozářením) lidského nebo jiného savčího subjektu (například lidského, psího nebo myšího subjektu), který zahrnuje podávání léčebného, profylaktického nebo bolest tišícího množství na kosti zacíleného komplexu radionuklidů zmíněnému subjektu, přičemž zlepšení zahrnuje použití radionuklidů, zvoleného ze skupiny, sestávající z radionuklidů thoria a aktinia, které emitují částice alfa, jako zmíněný radionuklid.

Z jiného hlediska poskytuje předkládaný vynález použití radionuklidů thoria a aktinia emitujícího částice alfa, nebo jeho na kosti zacíleného komplexu, k výrobě léku pro použití při způsobu radiační léčby lidského nebo jiného savčího subjektu, jenž zahrnuje podávání na kosti zacíleného komplexu zmíněného radionuklidů uvedenému subjektu.

Z ještě jiného hlediska poskytuje tento vynález radiofarmaceutický prostředek, obsahující na kosti zacílený komplex radionuklidů, zvoleného z radionuklidů thoria aktinia, které emitují části20 ce alfa, společně s alespoň jedním fyziologicky přijatelným nosičem nebo fyziologicky přijatelnou pomocnou látkou.

Z dalšího hlediska vynález poskytuje na kosti zacílený komplex radionuklidů, zvoleného z radionuklidů thoria a aktinia emitujících částice alfa, zvláště pro použití v lékařství.

Výraz „na kosti zacílený“ neboli „vyhledávající kostní tkáň,“ znamená, že radionúklidový komplex se oproti orgánům měkkých tkání, zejména ledvinám, játrům a slezině šíří či distribuuje především do kosti, a to mnohem přednostněji než acetátová sůl takového radionuklidů. Distribuční poměr (měřený například detekcí emise záření u myšího modelu, jako jsou myši kmene

Balb/C, čtyři hodiny po nitrožilním podání) má hodnotu alespoň 3 a lépe alespoň 8, zvláště pak alespoň 15 při srovnání stehenní kosti a jater, anebo alespoň 4, lépe alespoň 5 a zvláště alespoň 5,5 při srovnání stehenní kosti a ledvin, a/nebo alespoň 5 a lépe alespoň 15, zvláště pak alespoň 25 při srovnání stehenní kosti a sleziny.

Komplexy, používanými podle tohoto vynálezu, jsou komplexy s jakýmkoliv vhodným komplexačním, například chelataěním činidlem, které slouží k zacílení komplexu na kosti. Zvláště se upřednostňují komplexační činidla na bázi fosfonové kyseliny, zejména bisfosfonátové a polyfosfonátové komplexační činidla, například fosfoniové analogy komplexaěních činidel na bázi polykarboxylových kyselin, navržené jako nosiče paramagnetických jader (jako Gd a Dy) kon40 trastních činidel pro zobrazení magnetické rezonance. Taková komplexační činidla na bázi polykarboxylových kyselin jsou široce diskutována v patentové literatuře firmy Nycomed, Schering, Mallinckrodt, Bracco a Guerbert. Vhodné příklady takových analogů, využívajících fosfonovou kyselinu, zahrnují kyselinu diethylentriamin-N,N',N-pentamethylenfosfonovou (DTMP) a kyselinu l,4,7,10-tetraazacyklododekan-l,4,7,10-tetramdethylenfosfonovou (DOTMP), tj. ana45 logy DTPA a DOTA.

Použitými radionuklidy jsou s výhodou thorium-227 a aktinium-225, použity však mohou být i jiné radionuklidy thoria a aktinia, emitující záření alfa, například thorium-225, thorium-226, thorium-228, aktinium-223 a aktinium-224. Radionuklidy thoria a aktinia mohou být použity jednotlivě, nebo ve vzájemně kombinaci, anebo s jinými radionuklidy, například se zářiči alfa či beta.

Předkládaný vynález se proto týká nového použití radioizotopů aktinia a thoria, například aktinia—225 a thoria-227, v kombinaci s kostní tkáň vyhledávajícími molekulami chelatačního činid55 la, pro léčbu kostních povrchů a kostních zhoubných a nezhoubných onemocnění. Tyto prvky

-2CZ 299087 B6 mají radioizotopy o poločasu rozpadu několika dnů, což ve srovnání s izotopy o kratších poločasech rozpadu snižuje riziko translokace (změny místa).

Autoři tohoto vynálezu zjistili, že do kostí lze začlenit alfa-zářiče o různých chemických vlast5 nostech, ale s podobnými poločasy rozpadu. Ačkoliv ukládání v kostech bylo popsáno i u jiných těžkých prvků, jejich shromažďování v některých měkkých tkáních by mělo zamezit biologicko lékařskému využití takových prvků ve formě kationtů. Autoři tohoto vynálezu však zjistili, že thorium a aktinium je možné přivádět ke kostním povrchům a začleňovat do kostních povrchů ve formě chelátů, vyhledávajících kostní tkáň. Takové cheláty vykazují obecně značné rychlé uvol10 ňování, clearanci, z měkkých tkání.

Nadto stálost radioaktivně značených sloučenin byla biologicko-lékařsky odpovídající, jak bylo dosaženo vynikajícími poměry zastoupení v kostech a v měkkých tkáních 4 hodiny po vstřiknutí a mohly by být dosaženy i nadějné poměry rozdělení do kostí a normální tkáně.

Látky, emitující alfa-kaskády, vykazující například od aktinia-225 a rhodia-227, mohou tedy být začleněny do kostních povrchů a použity k léčbě kostních povrchů a kostních nádorů, stejně jako jiných onemocnění, vztahujících se ke kosti. Pokud je autorům tohoto vynálezu známo, jsou prvními, kteří popisují výrobu a použití radioaktivních chelátů vyhledávajících kostní tkáň, nesou20 cích prvky aktinium a rhodium.

Během práce se předkládané přihlášce vynálezu učinili její autoři významný a neočekávaný objev, že je možné připravit radioaktivní cheláty na bázi aktinia a/nebo thoria s dostatečnou stálostí v podmínkách in vivo pro zacílení na povrch kostí. To bylo neočekávané, neboť pokusy konjugovat podobné typy chelatačních činidel s monoklonálními protilátkami při výrobě radioaktivně značených produktů s dostatečnou stálostí selhaly. Existují určité předklinické údaje, které se týkají použití chelátů aktinia-225, konjugovaného s monoklonálními protilátkami pro léčbu rakoviny, ale tyto údaje ukazují na nedostatečnou stálost testovaných sloučenin v podmínkách in vivo (viz Davis se spoluautory, Nucl. Med. Biol. 26, 581-589, 1999, Deal se spoluautory,

J. Med. Chem. 42, 2988-29992, 1999, Feinendegen se spoluaotury, Radiat. Res. 148, 195, 1997, a McClure se spoluautory, „Alpha emitters for medical therapy: Second bi-annual Workshop“, Toronto, Kanada, 4.-5. června 1998, DOE/NE-0116, US Depertmant of Energy, 19901 Germantown Road, MD 20874, USA).

Kromě toho žádný z testovaných chelátů nebyl typu, který sám vyhledává kostní tkáň (boneseeker) (viz Davis se spoluauroty, ad výše a Kaspersen se spoluautory, Nucl. Med. Commun. 16, 468^476, 1995). Použití thoria v molekulárním zacílení na nádory nebo v zacílení na kostní povrch nebylo podle znalostí autorů tohoto vynálezu ještě navrženo a představuje další hledisko předkládaného vynálezu.

Izotopy, používané podle předkládaného vynálezu, mají typicky poločas rozpadu několik dnů (například ²²⁷Th: fi/₂ = 18,7 dne a 225 Ac: ti_/2 = 10,0 dne), které mohou zabezpečit lepší začlenění (prostřednictvím biosyntézy) radiofarmaka do matrice kosti dříve, než nastane rozpad, čímž je omezena translokace dceřinných radionuklidů. Nadto může rozpad radioaktivních řad uvolnit až

4 částice alfa u aktinia (například aktinia-225) a až 5 částic alfa u thoria (například thoria-227), což znamená, že v cílové oblasti dojde k emisím kaskád vysoce toxických částic alfa.

Sloučeniny, používané podle tohoto vynálezu, mohou být vyrobené smísením chelatačního a/nebo komplexačního činidla, vyhledávajícího kostní tkáň, s radionuklidy thoria a/nebo aktinia, za následného čištění radiofarmak nebo bez něho. Pokud je to žádoucí, může být nejprve připraven radioaktivně značený chelát a následně pak může být konjugován s molekulou, projevující afinitu ke kalcifikovaným, zvápenatělým tkáním. Čištění konečných produktů může být prováděno za použití postupů iontové výměny.

-3CZ 299087 B6

Tento způsob výroby tedy může sloužit k výrobě chelátů a/nebo komplexů vyhledávajících kostní tkáň, které obsahují radioizotop aktinia a/nebo thoria, nebo jejich kombinaci, pro biologickolékařské účely, tento způsob se vyznačuje spojením, kombinací radioizotopu či radioizotopů s chelatační a/nebo komplexační molekulou, mající afinitu ke kosti, za následujícího čištění pro5 duktu či produktů, nebo bez něho.

Jak bylo uvedeno výše, nosiče, vyhledávající kostní tkáň a používané s radioizotopem či radioizotopy thoria a/nebo aktinia mohou být z obecné třídy chelatačních a/nebo komplexačních molekul vyhledávajících kostní tkáň, zahrnujících, ne však výhradně, specifičtější třídu bisfosfo10 nátů a polyfosfonátů.

Předkládaný vynález tedy poskytuje použití radioizotopu či radioizotopů aktinia a/nebo thoria v kombinaci s chelatačním a/nebo komplexačním činidlem nebo činidly, vyhledávajícím či vyhledávajícími kostní tkáň, k výrobě farmaceuticky aktivního prostředku k léčbě onemocnělých kostí, včetně zhoubných národů a povrchů kostí.

Následující příklady provedení vynálezu vykazují vysoké a selektivní vychytávání aktinia a thoria, pokud jsou kombinovány s chelatačními činidly vyhledávajícími kostní tkáň. Tyto sloučeniny mohou být použity k ozáření kostních povrchů částicemi alfa k inaktivaci mikroskopických ložisek rakovinných buněk na kostním povrchu, stejně jako k léčbě větších lézí kostních nádorů. Ve srovnání s běžně používanými beta-zářičů a látkami, emitujícími konverzní elektrony může použití těchto sloučenin, emitujících částice alfa, významně snížit dávku, která se dostane do červené kostní dřeně, tedy snížit myelotoxicitu.

Předkládaný vynález dále popisuje použití prostředku podle tohoto vynálezu při kombinované léčbě s jinou léčebně účinnou složkou, nebo s několika složkami, jako je, ne však výlučně, chemoterapie zahrnující bisfosfonáty, chirurgie, externí ozařování, ozařování typu low-LET, které emituje radiofarmaka vyhledávající kostní tkáň, a/nebo hormonální léčba. Nadto, pokud je prostředek podle předkládaného vynálezu používán k léčbě a/nebo utišení bolestí u nezhoubných a/nebo zhoubných onemocnění napadajících kosti a/nebo měkké tkáně, mohou být těmito zhoubnými onemocněními choroby, zvolené ze skupiny, která sestává, ne však výlučně, z rakoviny prostaty, rakoviny prsu, rakoviny ledvin, rakoviny ledvin a močových cest, primární rakoviny kostí, rakoviny plic a mnohočetného myelomu.

Prostředek podle předkládaného vynálezu může být dále používán ve způsobu profylaktického nebo léčebného ovlivnění nezhoubného a/nebo zhoubného onemocnění napadajícího kosti a měkké tkáně u savců (jako u psů či u lidí), přičemž tento způsob zahrnuje podávání tišících nebo léčebně účinného množství prostředku savci, který to potřebuje.

Tímto prostředkem může být například fyziologicky přijatelný prostředek pro intravenózní (nitrožilní), subkutánní (podkožní), intraperitoneální (do břišní dutiny) nebo perorální (ústy) podávání, vyznačující se tím, že obsahuje chelát, vyhledávající kostní tkáň, který zahrnuje radioizotop aktinia nebo thoria, či jejich kombinaci, za přítomnosti činidla či činidel předcházejících srážení a/nebo vytváření koloidů či bez takového činidla nebo činidel, a za přídavku farmaceuticky přijatelných nosičů a pomocných látek.

Chelát či cheláty vyhledávající kostní tkáň, který nese ěi které nesou thorium a/nebo aktinium, popřípadě ve formě soli s fyziologicky přijatelným protiiontem (například sodíkem, vápníkem, megluminem a podobně), lze podávat savci (jako je pes ěi člověk, potřebující takovou léčbu) jakoukoliv vhodnou cestu podávání, jak je podávání ústy, podkožní, nitrožilní, nitrotepenné nebo transdermální. Upřednostňovaným způsobem podání je parenterální podání injekcí nebo infuzí.

Vhodné formy pro podávání ústy zahrnují tablety, tobolky, prášky nebo tekutiny (jako suspenze, roztoky, sirupy či emulze). Pokud je použito formování do tablet, mohou být použit běžné pomocné látky, lubrikační (kluzná) činidla a/nebo pojivá. Při podávání v injekční formě nebo ve

-4CZ 299087 B6 formě roztoku pro infuze je nosičem s výhodou izotonický solný (fyziologický) roztok, za nebo bez přítomnosti činidla nebo činidel ke stabilizování chelátu či chelátů, k prevenci srážení chelátových solí nebo nerozpustných komplexů a/nebo k prevenci vytváření koloidů.

Aktivní princip podle předkládaného vynálezu je možné použít jak při profylaktícké, tak i k tišící léčbě a k léčení nezhoubných a/nebo zhoubných onemocnění, napadajících kosti a měkké tkáně. Zhoubná onemocnění mohou být volena ze skupiny, zahrnující například rakovinu prostaty, rakovinu prsu, rakovinu ledvin a močových cest, primární rakovinu kostí a mnohočetný myelom a nezhoubná onemocnění mohou být volena ze skupiny sestávající z autoimunitních onemocnění, postihujících klouby a kostru, například z revmatoidní artritidy, sklerodermatu a spondyloartropatií.

Fyziologicky přijatelný prostředek pro podávání in vivo podle předkládaného vynálezu typicky zahrnuje rozpuštěný komplex (například soli chelátu s radionuklidy), za nebo bez přítomnosti činidel zabraňujících srážení a/nebo vytváření koloidů, spolu s farmaceuticky přijatelnými nosiči a pomocnými látkami. Koncentrace aktivních sloučenin v prostředku bude obecně menší než jednotlivé dávky LD₅₀ (dávky letální pro 50 % jedinců), například menší než 20 % dávky LD₅₀ a bude se tedy lišit v závislosti na několika faktorech, například na poločasu rozpadu, na uvolňované energii, na způsobu podávání a na výchozím stavu onemocnění. Dávkování se bude pohybovat přibližně mezi 10 kBq a 2 MBq na kilogram tělesné hmotnosti, podávanými v jediné dávce nebo ve více dávkách savcům, jako například lidem.

Předkládaný vynález se dále týká sady pro výrobu fyziologicky přijatelných roztoků, obsahujících radioizotop aktinia a/nebo thoria či radioizotopy a farmaceuticky přijatelné nosiče, pro léčbu kostních povrchů, primárních a/nebo metastázujících rakovin kostry a podobně, za nebo bez přítomnosti vhodného zařízení pro aplikaci.

Z jiného hlediska tedy vynález poskytuje sadu pro léčbu kostních povrchů, či primárních a/nebo metastázujících rakovin kostry, obsahující: radioizotop aktinia nebo thoria emitující částice alfa a chelát vyhledávající kostní tkáň pro výrobu fyziologicky přijatelných roztoků radioizotopového chelátu aktinia nebo thoria, farmaceuticky přijatelný nosič a popřípadě zařízení pro aplikaci.

Předkládaný vynález bude nyní popsán ve vztahu k následujícím příkladům, které ho však neomezují.

Příklady provedení vynálezu

Následující popis předkládá hlavní větev rozpadové řady aktinia 225 ajeho dceřinné rozpadové řady (v závorce je uveden poločas a způsob rozpadu):

²²⁵Ac (10,0 dne, alfa) ²²¹Fr (4,8 min., alfa) ^2,7At (0,032 s.) ²¹³Bi (47 min., beta) ²¹³Pi (4,2 ps, alfa) ²⁰⁹Pb (3,3 h., beta) ²⁰⁹Bi (stálý).

Následující popis předkládá hlavní větev rozpadové řady thoria-227 ajeho dceřinné rozpadové řady (v závorce je uveden poločas a způsob rozpadu).

²²⁷Th (18,7 dne, alfa) ²³³Ra (11,4 dne, alfa) ²¹⁹Rn (3,9 s.) ²¹⁵Po (1,8 ms, alfa) ^2UPb (36,1 min., beta) ²¹¹Bi (2,15 min., alfa) ²⁰⁷Ti (4,8 min., beta) ²⁰⁷Pb (stálý).

Pokusy, týkající se aktinia a popsané níže, byly prováděny s aktiniem-228. Odůvodněně lze u ²²⁵Ac i ^{227 228}Ac předpokládat stejné chemické procesy, neboť izotopové účinky jsou téměř minimální vzhledem k malému rozdílu relativní hmotnosti (přibližně 1,3 %) obou těchto izotopů. Při veškerých pokusech prováděných s thoriem byl používán izotop thorium-227.

-5 CZ 299087 B6

Tabulka 1

Paprsky gama ajejich pravděpodobnost při rozpadu Th a Ac. (Pro každý radionuklid je zaz5 namenán jen nejhojnější paprsek gama).

thorium-227	18,7 dne	235,9 keV (12,3% pravděpodobnost)
aktinium-228	6,13 hodiny	911,2 keV (26,6% pravděpodobnost)

Materiály

Sloučeniny ²³²Th(NO3)4 a oxid aktinia-227, použité v této práci, byly skladovány více než 20 roků. Použity byly dvě různé šarže ²³²Th(NO3)₄, tj. (1) Th(NO₃)₄.6H₂O (Fluka AG Buchs ABG, Švýcarsko) a (2) Th(NO₃)₄. 4H₂O (J.L. Baker Chemical Co., Phillisburg, NJ, USA). ²²⁷Ac bylo získáno z 28 let starého zdroje ²³¹Pa. Vzorek poskytl Nuclear Chemistry Group, Department of Chemistry, University of Oslo, Oslo, Norsko.

Iontoměničové pryskyřice byly dodány firmou Bio-Rad, Hercules, CA. USA.

Iontoměničové pryskyřice byly předem upraveny promytím vodou, následně 7 mol.l'¹ roztokem

HC1 a pak acetonem. Nakonec byly promyty vodou. Pryskyřice byly před použitím v kolonách skladovány ve vodě.

Pryskyřice Amberlit XAD7-HP byly získány od firmy Rohm & Haas (Frankfurt, Německo). Před použitím byly upraveny působením 2 mol.l'¹ roztoku HNO₃.

Metody

227 · 227

Th bylo izolováno z rozpadavé směsi Ac aniontoměničovou chromatografií v nitrátovém (dusičnanovém) roztoku, jak je popsáno Mullerem v Radiochimica Acta 9, 181-186T, 1968, přičemž tato citace je zde uváděna jako odkaz. V přípravě pro krok chelatace byl eluát, obsahující ²²⁷Th, odpařen do sucha. Poté bylo ²²⁷Th rozpuštěno v 0,1 mol.l'¹ roztoku HNO₃.

Příklad 1

228 Ac bylo vyrobeno kombinací extrakce rozpouštědlem a iontoměničové chromatografie. Postup extrakce rozpouštědlem pro oddělení Th/Ra:

228 278 777

Ra, zamýšlené pro použití jako materiál generující Ac, bylo izolováno extrakcí z Th. Množství 15 až 20 g hydrátu ²³²Th(NO3)4 bylo rozpouštěno v 20 ml 0,1 mol.l'¹ HNO3, přidáno do dělicí nálevky o objemu 250 ml a uvedeno do styku s 3 x 70 ml 2 mol.l'¹ roztoku di(2-ethylhexyl)orthofosforečné kyseliny (HDEHP) v heptanu. Spojené vodné fáze ze čtyř extrakčních vsádek, přičemž každá z nich byla získána extrakčním postupem z 15 až 20 g hydrátu ²³²Th(NO₃)₄, byly trojnásobně promyty vždy 30 ml heptanu. Poté byl vodný roztok odpařen na objem 10 ml. Následně byly provedeny dvě extrakce získaného roztoku vždy 20 ml heptanu. V přípravě pro iontoměničový postup byl roztok k odstranění zbytkových organických složek eluován z kolony pryskyřice Amberlite XAD-7HP.

-6CZ 299087 B6

Příklad 2 lontoměničový postup pro oddělení Ra/Ac 5

Příklad oddělení Ac/Ra, používajícího silné kationtoměničové pryskyřice, je popsán Cabellem v Can. J. Chem. 37, 1094-1101, 1959 a je v tomto popisu vynálezu začleněn jako odkaz. Roztok s obsahem Ra a Ac, získaný tak, jak bylo popsáno výše, byl nalezen na kolonu AG50WX12 o rozměrech 3 x 50 mm. Kolona byla promyta 10 ml 1 mol.l'¹ roztoku HNO3. Následně byly ío izotopy ²¹³Pb, ²¹²Bi, ²²⁴Ra a ²²⁸Ra vymyty 3 mokl'¹ roztokem HNO3 a roztok byl ponechán ustát jeden měsíc k umožnění rozpadu společně vymytého ²²⁴Ra.

K přípravě zdrojů Ac byl roztok obsahující Ra v 3 mokl roztoku HNO₃ odpařen do sucha.

Radionuklid byl z nádoby vyluhován za použití 1 ml 1 mokl¹ roztoku HNO3. Tento roztok byl 15 nanesen na kolonu AG50V-X12 o rozměrech 3 x 40 mm. ²²⁸Ra byl opět eluován 3 mokl¹ roztokem HNO3. ²²⁸Ac byl eluován 6 mokl'¹ roztokem HNO₃, tento roztok byl následně odpařen do sucha a odparek byl rozpouštěn v 0,1 mokl'¹ roztoku HNO₃ k přípravě kroku chelatace.

Příklad 3

Příprava koordinačních sloučenin

Množství 20 až 30 μΐ 50 mmol.l'¹ vodného roztoku DTMP nebo DOTMP, upraveného na pH 5 až 25 5,5 přidáním CH₃COONH₄, bylo přidáno k radionuklidům v 50 až 100 μΐ 0,05 až 0,1 mokl'¹ roztoku HNO₃. Hodnota pH byla upravena na 5 až 5,5 přidáním CH₃COONH₄ a reakční směs byla přivedena na teplotu 60 °C po dobu 10 hodin (pro thorium) nebo po dobu 1 hodiny (pro aktinium). Poté byl radionuklidový komplex eluován na koloně kationtoměničové pryskyřice

Chelex-100 o rozpěru 2 x 20 mm. Z kolony bylo eluováno více než 80 % ²²⁷Th, zatímco odpoví30 dající hodnoty pro ²²⁸Ac byly 50 až 60 % (při korekci rozpadu).

Roztoky pro injekce byly připraveny naředěním komplexů v 0,1 mokl’¹ roztoku sodného Nmorfolinethansulfonátového pufru (NaMES) a následnou filtrací přes sterilní stříkačkové filtry s průměrem otvorů 0,22 pm (Nylon membrane, průměr 5 mm, Whatman, Meidstone, Velká

Británie).

Příprava ²²⁷Th v roztok CH₃COONH₄/MES ²²⁷Th pro injekce byl jako slabě komplexovaný kation připraven neutralizací 0,1 mokl'¹ roztoku 40 HNO₃ přidáním CH₃COONH₄, následným naředěním roztoku na požadovanou koncentraci aktivity přidáním 0,1 mokl'¹ N-morfolinethansulfonátového (MES) pufru a poté sterilizací pomocí filtrace.

Příklad 4

Pokusy, týkající se biologické distribuce

Biologická distribuce thoria a aktinia, vázaných na polyfosfonát, byla studována u myší.

K pokusům, týkajícím se biologické dostupnosti, byly použity myši kmene Balb/C o tělesné hmotnosti v rozmezí od 11 do 16 gramů. Sloučeniny byly podávány intravenózním vstříknutím 100 až 200 μΐ prostředku každému zvířeti v párovém uspořádání. Testovány byly sloučeniny ²²⁸Ac-DOTMP, ²²⁷Th-DOTMP, ²²⁷Th-DTMP a ²²⁷Th-acetát/MES. Vstřikováno bylo přibližně 5 kBq Th a 5 kBq Ac. Zvířata byla usmrcena certikální dislokací. Tkáňová distribuce byla sta-7CZ 299087 B6 novena u 3 myší pro každý pár sloučenin. Tato tkáňová distribuce byla stanovena po 4 hodinách pro výše uvedené sloučeniny, ²²⁸ Ac-DOTMP, ²²⁷Th-DOTMP, ²²⁷Th-DTMP a ²²⁷Th-acetát.

Obecně byla radioaktivita tkáňových vzorků měřena za použití detektoru jamkového typu Nal 5 (Tl) a pomocí kapalinové scintilace (Beckmann LS6500, Beckmann, Fullerton, CA, USA). ²²⁷Th byl měřen za použití detektoru HPGe (Canberra, CT, USA) a rovně pomocí kapalinové scintilace po rozpouštění tkáňových vzorků a umožnění rozpadu Ac. Ac byl měřen detektorem HPGe a detektorem NA1 (Tl).

ío Vzorky radioaktivních přípravků nuklidů byly použity jako srovnání k výpočtu fyzikálního rozpadu a radiačního přechodu při postupech pro detekci.

Tabulka 2 15

Tkáňová distribuce látek vyhledávajících kostní tkáň 4 hodina po vstříknutí (% LD/g ± SD, směrodatná odchylka).

	Th-227 DTMP	Ac-228 DOTMP	Th-227 DOTMP
Krev	< 0,1	< 0,1	< 0,1
Ledviny	1,38 ± 0,54	2,7 ±2,4	3,43 ± 1,70
Játra	0,40 ± 0,43	1,26 ± 0,9	0,39 ± 0,19
Steh. kost	19,58 ± 3,58	20,67 ± 2,23	20,55 ±2,21
Lebka	12,3 ± 3,14	10,7 ± 2,7	10,8 ± 2,94
Žebro	8,83 ± 5,06	10,5 ± 3,5	11,06 ± 3,81
Plíce	0,12 ± 0,04	0,20 ± 0,10	0,18 ± 0,09
Svaly	0,63 ± 0,33	0,30 ± 0,11	0,29 ± 0,17
Srdce	< 0,1	< 0,1	< 0,01
Mozek	< 0,1	< 0,1	< 0,01
S.l.	0,56 ± 0,63	0,14 ± 0,07	0,14 ± 0,08
L.l.	0,15 ± 0,03	0,20 ± 0,11	0,19 ± 0,10
Slezina	0,13 ± 0,04	0,51 ± 0,10	0,51 ± 0,14
Žaludek	0,70 ± 0,80	0,20 ±0,10	0,15 ± 0,05
Moč	nezjištěno	nezjištěno	21,1 (n=1)

Údaje v tabulce 2 ukazují, že polyfosfonáty nesoucí aktinium a thorium vykazují vynikající poměry kost/měkké tkáně což ukazuje, že komplex chelátu a radionuklidu vykazuje vhodnou stálost pro zacílení in vivo. Kostní vzorky ze stehenní kosti, lebky a žeber vykazují všechny mnohem vyšší vychytávání nuklidů než měkké tkáně studovaných orgánů.

Údaje, týkající se rozpuštěného acetátu thoria-277 jsou znázorněny v tabulce 3. Je zřejmé, že kostní vychytávání kationtového thoria je vyšší a podobá se pozorovaným hodnotám u polyfosfonátových komplexačních činidel vyhledávajících kostní tkáň, ovšem afinita k některým měkkým tkáním, například játrům a slezině, činí tento materiál nevhodným pro zacílení na kosti in vivo.

-8CZ 299087 B6

Tabulka 3

Tkáňová distribuce ²²⁷Th-acetátu (% Li.d./g±SD) 4 hodiny po vstříknutí (n=2).

Krev	1,2 ±0,4
Ledviny	7,7 ±0,7
Játra	56,5 ± 9,4
Steh. kost	23,4 ± 6,9
Lebka	18,9 ± 7,6
Žebra	14,6 ±4,4
Plíce	2,6 ± 0,4
Svaly	1,1 (n = 1)
Srdce	2,6 ±0,2
Mozek	<0,1
S.l.	2,3 ± 0,1
L.l.	1,7 ± 0,1
Slezina	14,2 ± 2,8
Žaludek	4,6 ± 1,0

Údaje o biologické distribuci kationtového aktinia u myší byly nedávno zveřejněny (viz Davis se spoluautory ad výše, a Deal se spoluautory, viz výše) a ukazují, že tento prvek, ve formě kationtu (tj. rozpuštěný acetát aktinia), rovněž nevykazuje dostatečně selektivní vychytávání v kostech ve srovnání s vychytáváním v měkkých tkáních k tomu, aby se sám o sobě hodil jako léčebný prvek vyhledávající kostní tkáň.

Ve srovnání s kationtovým radiem-223, měřeným 6 hodin po vstřiknutí (viz tabulka 4), vykázaly thorium—227—DTMP, thorium—227—DOTMP a aktinium—228—DOTMP, měřené 4 hodiny po vstřiknutí u některých orgánů lepší poměry pro stehenní kost/krev a stehenní kost/měkkou tkáň, i když radium mělo pro uvolnění z měkkých tkání více času.

Tabulka 4

Poměry ve stehenní kosti/měkké tkáni pro kationtové radium-223 ve srovnání s kostní tkáň vyhledávajícími cheláty aktinia-228 a thoria-227 u myší Balb/C.

	²²³Ra	²²⁸Ac-DOTMP	²²⁷Th-DOTMP	²²⁷Th-DTMP
Steh. kost/krev	129	> 196	> 196	> 196
Steh. kost/játra	29,1	16,4	52,7	49
Steh. kost/slezina	6,4	41,3	40,3	151
Steh. kost/ledviny	6,4	7,7	6,0	14,2

-9CZ 299087 B6

Ačkoliv tedy aktinium a thorium jako kationty nevykazují dostatečnou selektivitu vzhledem ke kostem, je možné připravit radiofarmaka vyhledávající kostní tkáň s vhodnými poměry ukládání do kosti/měkké tkáně pro léčebné zacílení kostních povrchů spojenými radioizotopy aktinia a/nebo thoria, například s polyfosfonáty s dostatečnou komplexační silou. Tyto sloučeniny mohou vykazovat dokonce vyšší uvolňování (clearance) z měkkých tkání ve srovnání s látkou, vyhledávající kostní tkáň na bázi alkalické zeminy, radia-223.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Použití radionuklidu thoria nebo aktinia emitujícího částice alfa, nebo jeho komplexu zacíleného na kosti, pro výrobu farmaceutického prostředku pro použití při radioterapii onemocnělých

15 kostí u člověka nebo jiných savců, při níž se podává komplex uvedeného radionuklidu zacíleného na kosti.

2. Použití podle nároku 1, při kterém radionuklidem je aktinium-225 nebo thorium-227.

20

3. Použité podle některého z nároků 1 nebo 2, při kterém komplexem je fosfonátový, bisfosfonátový nebo polyfosfonátový komplex.

4. Použití podle některého z nároků 1 až 3, při kterém léčebným postupem je léčení a/nebo utišení bolesti při onemocněních kostí.

5. Radiofarmaceutický prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje na kosti zacílený komplex radionuklidu thoria emitujícího částice alfa spolu s alespoň jedním fyziologicky přijatelným nosičem nebo pomocnou látkou.

30

6. Radiofarmaceutický prostředek podle nároku 5, vyznačující se tím, že radionuklidem je thorium-227.

7. Radiofarmaceutický prostředek podle kteréhokoliv z nároků 5 nebo 6, vyznačující se t í m , že komplexem je bisfosfonátový nebo polyfosfonátový komplex.

8. Radiofarmaceutický prostředek podle kteréhokoliv z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje na kosti zacílený komplex radionuklidu aktinia emitujícího částice alfa.

9. Na kosti zacílený komplex radionuklidu thoria emitující částice alfa.

10. Komplex podle nároku 9 pro použití v lékařství.

11. Komplex podle kteréhokoliv z nároků 9 nebo 10, ve kterém je komplexotvomou látkou bisfosfonát nebo polyfosfonát spolu s thoriem-227.

12. Sada pro léčbu kostních povrchů nebo primárních a/nebo metastatických zhoubných nádorů kostry, vyznačující se t í m , že obsahuje radioizotop aktinia nebo thoria emitující částice alfa a chelát vyhledávající kostní tkáň pro přípravu fyziologicky přijatelných roztoků chelátu radioizotopu aktinia nebo thoria a farmaceuticky přijatelný nosič.

13. Sada podle nároku 12, vyznačující se tím, že dále obsahuje zařízení pro aplikaci.

Konec dokumentu