DE2619382C2

DE2619382C2 -

Info

Publication number: DE2619382C2
Application number: DE2619382A
Authority: DE
Inventors: Harry S. Lafayette Calif. Us Winchell
Original assignee: F HOFFMANN-LA ROCHE and Co AG BASEL CH
Current assignee: GE Healthcare Ltd
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1988-09-01
Also published as: BE841261A; JPS51148038A; DK156540B; US4364920A; JPS576409B2; NL7604475A; DE2619382A1; DK156976A; DK156540C; CA1114291A; GB1489330A; NL189336B; FR2309215A1; NL189336C; CH626535A5; FR2309215B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Radiopharmazeutikum enthaltend Tech netium-99m, ein chelatbildendes Mittel und zweiwertiges Zinn, welches gegen Oxidation und/oder Hydrolyse durch Zugabe von Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, pharmazeutisch annehmbaren anor ganischen Salzen hiervon oder Mischungen hiervon stabilisiert ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstel lung dieses Radiopharmazeutikums.

Diagnostische Reagenzien, die Technetium aus seinem im Handel erhältlichen Wertigkeitszustand von +7 in einen niedrigeren Wer tigkeitszustand reduzieren, so daß es dann durch eine Vielzahl von chelatbildenden Mitteln gebunden werden kann, sind auf dem Fachgebiet bekannt. Eine große Anzahl solcher Reagenzien ver wenden Zinn(II)-ionen als reduzierendes Mittel für Technetium. Weiterhin ist es bekannt, daß es erforderlich ist, solche Rea genzien frei von Sauerstoff und oxidierenden Mitteln zu halten, da die Oxidation der Zinn(II)-ionen und/oder der Oxidation des Technetiums das Chelat des reduzierten Technetiums zerstören.

Bisherige Versuche zum Schutz der reduzierenden Kapazität von zweiwertigem Zinn in solchen Reagenzien vor der Zugabe von Tech netium-99m-pertechnetat umfassen und auf dem Fachgebiet bekannte Mit tel zur Entfernung von Sauerstoff und Oxidationsmitteln aus den Reagenzien und die Verwendung einer Lyophilisierung bzw. eines Gefriertrocknens. Ein Fehlschlagen der wirksamen Entfernung aller Oxidationsmittel oder die Anwesenheit von restlichem Was ser in der Präparation nach dem Lyophilisieren kann jedoch eine langsame Oxidation des Reduktionsmittels und ein evtl. Versagen des Reagens herbeiführen. Eine offensichtlich einfache Lösung des Problems wäre es, die Konzentration des Reduktionsmittels zu erhöhen, wodurch ein gewisser Verlust im Reduktionsvermögen zu gelassen würde ohne Verlust der Wirksamkeit der Reagenzien. Diese Lösung ist jedoch oft unerwünscht, wenn Zinn(II)-ionen als reduzierendes Mittel verwendet werden, da die Möglichkeit für toxische Erscheinungen zunimmt, wenn die Konzentration des dem Patienten applizierten Reagens erhöht wird.

Zusätzlich zu dem Problem der Oxidation von Zinn(II)-ionen in solchen Reagenzien mit daraus herrührendem Verlust an Stabili tät gibt es ein zweites Problem mit solchen Reagenzien, das nicht allgemein auf dem Fachgebiet bekannt ist, d. h. Veränderungen in der Form des Reagens, wenn der pH-Wert erhöht wird, wobei an genommen wird, daß dies der Neigung von Sn(II) und reduziertem Technetium in wäßriger Lösung zu hydrolysieren mit daraus her rührender Veränderung des Verteilungsmusters von dem mit Techne tium-99m markiertem Reagens in vivo zuzuschreiben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, solche Reagenzien gegenüber den zuvor genannten Problemen bzw. Nachteilen gleichzeitig zu sta bilisieren.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Zugabe einer nichttoxischen, physiologisch annehmbaren, metabolisierbaren Substanz in Form von Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, pharmazeutisch annehmbaren, anorganischen Salzen hiervon oder Mischungen hiervon zu diesem Chelat erreicht.

Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Her stellung eines Radiopharmazeutikums, wobei man ein aus einem chelatbildenden Mittel, Zinn(II)-ionen und etwa 1 bis 100 Mol, je g-Atom Zinn(II)-ionen, Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, deren pharmazeutisch annehmbare anorganische Salze oder Mischun gen bestehendes Reagenz mit Technetium-99m markiert.

In der DE-OS 23 22 758 wird ein Verfahren zur Herstellung von injizierbaren Präparaten des Tc99m Radionuklids und ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, bei dem auch As corbinsäure zur Anwendung kommt. Gemäß dieser DE-OS dient die Ascorbinsäure jedoch nicht zur Stabilisierung des Tc-Komplexes, sondern - wie dies in der Beschreibung und zum Teil in den An sprüchen deutlich gesagt wird - zur Reduktion des Technetiums oder als Chelatbildner. Beim Verfahren gemäß dieser DE-OS wird die radioaktive Lösung mit einem in Wasser schwer löslichen Me tallhydroxidniederschlag versetzt, worauf der Metallhydroxid niederschlag mit dem darin konzentrierten Radionuklid abgetrennt und in einem kleinen Volumen wäßriger Lösung einer mit dem Me tall ein stabiles und physiologisch unbedenkliches Chelat bil denden Verbindung aufgelöst wird. Das injektions-fertige Präpa rat enthält dann auch noch die entsprechenden Metallkationen, was erfindungsgemäß nicht der Fall ist. Die Ascorbinsäure, die gegebenenfalls bei den Präparaten gemäß der DE-OS 23 22 758 zugesetzt wird, hat keine stabilisierende Wirkung, da sie, wie bereits erwähnt, entweder als Reduktionsmittel oder Chelatbild ner verwendet wird und somit "verbraucht" ist.

Radionuklide, die erfindungsgemäß zugesetzt werden können, sind solche, die in einem hohen Oxidationszustand vorliegen und die eine Reduktion erfordern, um die Chelatbildung mit dem Chelat bildner zu ermöglichen. Solche Radionuklide umfassen beispiels weise Technetium-99m in Form des Pertechnetates. Das Verfahren umfaßt die Zugabe einer Substanz in Form Ascorbinsäure, Iso ascorbinsäure, pharmazeutisch annehmbaren, anorganischen Salzen hiervon oder Mischungen hiervon zu diesen Chelaten. Polarogra phische Untersuchungen haben gezeigt, daß durch Stabilisierung dieser Reagenzien gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine neue, aus drei Teilen bestehende Koordinationsverbindung gebil det werden kann, d. h. Ascorbinsäure oder Isoascorbin säure/Sn(II)/Chelat.

Es wird angenommen, daß einer der Mechanismen der Reaktion, welche die Stabilisierung gemäß der Erfindung bewirkt, die Verdrängung von zwei Hydrationswassermolekülen an den Koordinationsring von Sn(II) oder reduziertem Technetium mit elektronegativen Sauerstoff atomen von Ascorbinsäure oder Isoascorbinsäure mit sich bringt.

Proben eines Sn(II)-chelates von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonat (EHDP), die entsprechend der Arbeitsweise von McRae et al., US- Patentschrift 37 35 001 hergestellt wurden, mit Technetium-99m markiert und der Atmosphäre ausgesetzt wurden, zersetzen sich praktisch in 24 Stunden, wie gefunden wurde. Diese Zersetzung zeichnete sich durch den Verlust der reduzierenden Kapazität von Sn(II) aus und veränderte die in vivo-Verteilung des mit Technetium-99m markierten Reagens. Proben des gleichen Reagens, welche mit Ascor binsäure gemäß der Erfindung stabilisiert waren, stellten sich in dieser Hinsicht als stabil für mehr als 48 Stunden nach der Her stellung heraus. Zusätzlich zu diesem Beweis wurde experimentell gezeigt, daß eine Beeinflussung von zahlreichen der Sn(II)/Chelat diagnosereagenzien durch Erhöhung des pH-Wertes eine wesentliche Veränderung des in vivo-Verteilungsmusters dieses Reagens hervor rufen. Beispielsweise ergibt eine Beanspruchung des gleichen Sn(II)/EHDP-chelates für das Abtasten von Knochen durch Zugabe von ausreichend Natriumhydroxid zur Erhöhung des pH-Wertes auf 9,0 bis 12,0 eine wesentliche Veränderung der in vivo-Verteilung des mit Technetium-99m markierten Materials. Eine Beanspruchung des gleichen Chelates, stabilisiert durch Zugabe von Ascorbin säure gemäß der Erfindung, setzte den Einfluß des erhöhten pH- Wertes auf die in vivo-Verteilung des mit Technetium-99m markier ten Materials auf ein Minimum herab. Daher ist es offensichtlich, daß Stabilität gegen beide der zuvor beschriebenen Formen der Instabilität erzielt wurde.

Gemäß der Erfindung wird ein diagnostisches Reagens in Form eines Chelates/Sn(II), das zur Herstellung eines Radiopharmazeutikums durch Zugabe eines Radionuklides geeignet ist, mit einer Menge an stabilisierender Substanz in Form von Ascorbinsäure, Isoas corbinsäure, pharmazeutisch annehmbaren, anorganischen Salzen hier von oder Mischungen hiervon stabilisiert, wobei die Menge von etwa 1 Mol bis etwa 100 Mol der stabilisierenden Substanz auf jedes Mol an in dem Reagens vorhandenen Zinn(II)-ionen entspricht. Be sonders bevorzugt werden etwa 3 Mol bis etwa 50 Mol der stabili sierenden Substanz auf jedes Mol an vorhandenen Zinn(II)-ionen zugesetzt, und besonders bevorzugt liegt die stabilisierende Substanz in einem Molverhältnis von etwa 10 Mol für jedes Mol an Zinn(II)-ionen vor.

Bei der Herstellung der stabilen Reagenzien gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß angemessene Maßnahmen getroffen werden, um den Kontakt mit Sauerstoff auf ein Minium herabzusetzen. Beispielsweise sollten Behälter hierfür sorgfältig gereinigt und mit Stickstoff vor dem Füllen gespült werden, um alle Sauer stoffspuren hieraus zu entfernen. Die stabilen Reagenzien gemäß der Erfindung, gleichgültig, ob sie für eine kommerzielle Ver teilung in Ampullen als Lösung oder in lyophilisierter Form in geeigneten Behältern abgepackt sind, können weiterhin andere auf dem Fachgebiet übliche Inhaltsstoffe wie Konservierungsstoffe ge gen einen bakteriellen Befall, z. B. Benzylalkohol, Parabene, Puffer und Stabilisatoren für die Teilchengröße ent halten.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläu tert.

Beispiel 1

Es wurden wäßrige Reagenslösungen mit einer Konzentration von 3 mMol Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure (EHDP) und einer Konzentration von 1 mMol Zinn(II)-chlorid mit und ohne einer Konzentration von 10 mMol an Ascorbinsäure mit gleichen Teilen von normaler Salzlösung vermischt, welche 20 mCi/ml an Techne tium-99m-pertechnetat (kein Träger zugesetzt) enthält, und die Mischungen wurden an Luft bei Umgebungstemperatur in kubiert. Nach verschiedenen Zeitspannen der Inkubation wurden 0,2 ml jeder Mischung Ratten intravenös injiziert, und es wur den Messungen des Prozentsatzes der in dem Körper drei Stunden nach der Applikation zurückbleibenden Aktivität, die sich im Skelett lokalisierte, durchgeführt. Der erhaltene Wert für das Gemisch, das keine Ascorbinsäure enthielt, 10 Minuten nach der Inkubation betrug 91,9 ± 3,1%, und nach 24 Stunden betrug der Wert 69,0 ± 2,0%. Die erhaltenen Werte für Mischungen, die Ascorbinsäure enthielten, nach 10 Minuten, 24 Stunden und 48 Stunden einer Inkubation an Luft waren 92,3 ± 0,8%, 87,1 ± 6,0% bzw. 90,5 ± 1,6%. Diese Werte zeigen die Fähigkeit der Ascorbin säure, ein Sn(II)-EHDP-Reagens im Hinblick auf die Beibehaltung der Lokalisierung des Technetium-99m-reagens im Knochen im An schluß an eine verlängerte Exposition an Luft zu stabilisieren.

Beispiel 2

Es wurden wäßrige Reagenslösungen, welche Konzentrationen von 3 mMol EHDP, 1 mMol Zinn(II)-chlorid mit und ohne entweder 10 mMol Ascorbinsäure oder 10 mMol Isoascorbinsäure enthielten, hergestellt. Ein Teil von jedem der Reagenzien wurde mit einem Teil von normaler Salzlösung, die 20 mCi/ml an Technetium-99m- pertechnetat (kein Träger zugesetzt) enthielt, vermischt, und die Mischung wurde an Luft für 72 Stunden bei Umgebungstempe ratur inkubieren gelassen. Am Ende der 72stündigen Inkubation wurden 0,2 ml der Mischung Ratten intravenös appliziert, und der Prozentsatz der in dem Körper drei Stunden nach der Appli kation zurückbleibenden Aktivität, die sich im Skelett lokali sierte, wurde bestimmt. Der Prozentsatz in dem Kontrollver such (keine Ascorbinsäure oder Isoascorbinsäure zugesetzt) er gab 55,9 ± 6,3%, während er bei Zusatz von Ascorbinsäure 80,1 ± 4,3% und bei Zusatz von Isoascorbinsäure 87,3 ± 2,6% betrug. Diese Ergebnisse zeigen die Fähigkeit von Isoascorbinsäure, eben so Ascorbinsäure eine temporäre Stabilität des mit Technetium- 99m markierten Sn(II)-EHDP-reagens zu schaffen.

Beispiel 3

Es wurden wäßrige Reagenslösungen, welche Konzentrationen von 3 mMol EHDP, 1 mMol Zinn(II)-chlorid mit und ohne 10 mMol As corbinsäure enthielten, mit gleichen Teilen von Salzlösung ver mischt, welche 10 mCi/ml Technetium-99m-pertechnetat (kein Träger zugesetzt) enthielt. Der pH-Wert jeder Mischung wurde auf pH = 9,0 erhöht, und die Mischung wurde 15 Minuten an Luft inkubiert. 0,2 ml der Mischung wurden dann Ratten intravenös appliziert, und der Prozentsatz der in dem Körper drei Stunden nach der Applikation zurückbleibenden Aktivität wurde bestimmt. Für das Kontrollreagens, das keine Ascorbinsäure enthielt, be trug der Prozentsatz der im Skelett vorliegenden Aktivität 73,2 ± 3,1%, während er für das Ascorbinsäure enthaltende Reagens 89,0 ± 2,1% betrug. Diese Ergebnisse zeigen die Fähigkeit von Ascorbinsäure, Stabilität bei erhöhtem pH-Wert während kurzer Zeitspannen im Anschluß an eine solche pH-Erhöhung zu liefern.

Beispiel 4

Eine handelsübliche, lyophilisierte Präparation von Sn(II)-poly phosphat, welche 100 mg Natriumphosphat und 2 mg Zinn(II)-chlorid- dihydrat enthielt, wurde verwendet. Zu einer Probe, dieser Prä paration wurden 50 µMol trockene Ascorbinsäure zugegeben. 5 ml normale Salzlösung, welche 20 mCi/ml an Technetium-99m-per technetat (kein Träger zugesetzt) enthielten, wurden zu einer Probe der keine Ascorbinsäure enthaltenden Präparation zugegeben, und eine identische, gleiche Teilmenge von Technetium-99m-per technetat in Salzlösung wurde zu der Präparation zugesetzt, zu welcher Ascorbinsäure zugegeben worden war. Nach 10 Minuten, 24 Stunden und 48 Stunden einer Inkubation jeder der Mischungen in Luft bei Umgebungstemperatur wurden 0,2 ml der Mischung Ratten intravenös appliziert, und es wurde der Prozentsatz der in dem Körper zurückbleibenden Aktivität, die sich in den Knochen drei Stunden nach der Applikation angesammelt hatte, gemessen. Für die keine Ascorbinsäure enthaltenden Mischungen betrug der Pro zentsatz der Aktivität in Knochen nach 10minütiger Inkubation 67,2 ± 6,2%. Nach einer Inkubation von 24 Stunden betrug die Aktivität in Knochen 17,3% und nach 48 Stunden war die in vivo- Verteilung der Aktivität diejenige von freiem Pertechnetat. Für die Ascorbinsäure enthaltenden Mischung betrugen die Prozentsätze der Aktivität in Knochen nach 10 Minuten der Inkubation 62,0 ± 5,6%, nach 24 Stunden Inkubation 58,6% und nach 48 Stunden In kubation 57,3%. Diese Werte zeigen daher die Fähigkeit von As corbinsäure, Sn(II)-polyphosphat hinsichtlich einer verlängerten Exposition an Luft temporär zu stabilisieren.

Beispiel 5

Es wurden wäßrige Reagenslösungen hergestellt, welche Konzentra tionen von 3 mMol 2,3-Dimerkaptobernsteinsäure (DMSA) 1 mMol Zinn(II)- chlorid mit und ohne 10 mMol Ascorbinsäure enthielten. Ein Teil jedes der Reagenzien wurde mit einem Teil von normaler Salzlösung vermischt, welche 20 mCi/ml an Technetium-99m-pertechnetat (kein Träger zugesetzt) enthielt, und die Mischungen wurden an Luft bei Umgebungstemperatur für 20 Minuten, 24 Stunden und 48 Stunden vor ihrer intravenösen Applikation an Ratten inkubieren gelassen. Eine Stunde nach der Applitkation wurden die Ratten getötet, und die Konzentration der Aktivität in den Nieren, ausgedrückt als Prozent satz der in dem Körper zu diesem Zeitpunkt zurückgehaltenen Akti vität (nicht mit dem Urin ausgeschieden) wurde gemessen. Für die keine Ascorbinsäure enthaltende Mischung betrug der Prozentsatz der Aktivität in den Nieren nach 20 Minuten, 24 Stunden bzw. 48 Stunden einer Inkubation 59,3% ± 4,5%, 37,1 ± 2,2% bzw. 32,5 ± 4,0%. Für die entsprechenden Zeiten zeigten die Ascorbinsäure enthaltenden Mischungen 60,5 ± 3,4%, 58,7 ± 1,8% bzw. 53,8 ± 1,9% Konzentration an Aktivität in den Nieren. Diese Werte zei gen daher die Fähigkeit von Ascorbinsäure, Sn(II)-DMSA im Hinblick auf eine verlängerte Exposition an Luft temporär zu stabilisieren.

Beispiel 6

Es wurden wäßrige Reagenzien hergestellt, welche Konzentrationen von 10 mMol Diäthylentriaminpentaessigsäure (DTPA), 1 mMol Zinn(II)- chlorid mit und ohne 10 mMol Ascorbinsäure enthielten. Ein Teil eines jeden Reagens wurde mit einem Teil normaler Salzlösung vermischt, welche 20 mCi/ml an Technetium-99m-pertechnetat (kein Träger zugesetzt) enthielt, und die Mischung wurde an Luft bei Umgebungstemperatur für 20 Minuten, 21 Stunden und 48 Stunden inkubiert. Am Ende jeder Inkubationsperiode wurden 0,2 ml der Mischung Ratten intravenös appliziert. Eine Stunde nach der Appli kation wurden die Ratten getötet, und der Prozentsatz der appli zierten Aktivität, der im Körper zurückgehalten worden war, wur de gemessen. Die Mischungen, welche keine Ascorbinsäure enthiel ten, zeigten die folgenden Prozentsätze der applizierten Dosis, die in dem Körper bei einer Stunde nach einer Inkubation von 20 Mi nuten, 21 Stunden und 48 Stunden zurückgehalten wurden: 12,3 ± 2,9%, 89,9 ± 1,0% und 89,9 ± 2,1%. Die Ascorbinsäure enthalten den Mischungen, die nach gleichen Inkubationszeiten untersucht wurden, zeigten eine Retention von 14,8 ± 2,1%, 17,4 ± 2,8% bzw. 15,9 ± 2,7%. Die Beibehaltung der geringen Retention an Aktivität (d. h. die hohe Ausscheidung) im Anschluß an die Inku bation an Luft, die bei Zusatz von Ascorbinsäure zu dem Sn(II)- DPTA festgestellt wurde, zeigt die temporäre Stabilität, welche durch die Zugabe von Ascorbinsäure zu dem Reagens erreicht wurde.

Claims

1. Radiopharmazeutikum, enthaltend Technetium-99m, ein chelatbildendes Mittel und Zinn(II)-ionen, dadurch ge kennzeichnet, daß es als stabilisierende Substanz 1 bis etwa 100 Mol, je g-Atom Zinn(II)-ionen, Ascorbin säure, Isoascorbinsäure, deren pharmazeutisch annehm bare, anorganische Salze oder Mischungen enthält.

2. Radiopharmazeutikum gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es 3 bis 50 Mol, je g-Atom Zinn (II)-ionen, der stabilisierenden Substanz enthält.

3. Radiopharmazeutikum gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es 10 Mol, je g-Atom Zinn (II)-ionen, der stabilisierenden Substanz enthält.

4. Verfahren zur Herstellung eines Radiopharmazeutikums ge mäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus einem chelatbildenden Mittel, Zinn(II)-ionen und 1 bis 100 Mol, je g-Atom Zinn(II)-ionen, Ascorbin säure, Isoascorbinsäure, deren pharmazeutisch annehmbare anorganische Salze oder Mischungen bestehendes Reagenz mit Technetium-99m markiert.