DE2728271C2

DE2728271C2 -

Info

Publication number: DE2728271C2
Application number: DE19772728271
Authority: DE
Inventors: Rudolf Prof. Dipl.-Chem. Dr.Habil. Ddr 8051 Dresden Dd Muenze
Original assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Current assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1987-09-10
Also published as: DE2728271A1; DD127200B1; DD127200A1

Description

Die Erfindung betrifft die Markierung von organischen Verbin dungen mit Technetium-99m gemäß dem voranstehenden Anspruch. Diese Verbindungen, insbesondere die Metaboliten des Zellstoffwechsels,treten unter anderen in Form von Alkoholen, Zuckern, Zuckerderivaten wie Nucleinsäurebausteinen, Nucleo proteiden, Aminozuckern, Polysachariden, Glykosiden sowie Kon jugaten von Steroiden, Hormonen, Pharmaka, Drogen und aromati schen einschließlich heterozyklischen Hydroxylverbindungen oder α-Oxocarbonsäuren auf. Derartige markierte Substanzen werden als radioaktive Sprühstoffe in der Medizin und Biologie zur szintigraphischen und/oder autoradiographischen Lokalisa tion von Konzentrationen dieser Stoffe in Organismen, Organen, Geweben und Zellen in großem Umfang benötigt.The invention relates to the marking of organic connections with Technetium-99m according to the preceding claim. These compounds, in particular the metabolites of cell metabolism, occur, inter alia, in the form of alcohols, sugars, sugar derivatives such as nucleic acid building blocks, nucleoproteins, amino sugars, polysaccharides, glycosides and conjugates of steroids, hormones, pharmaceuticals, drugs and aromatic compounds, including heterocyclic hydroxyl compounds or α -Oxocarboxylic acids. Such labeled substances are required as radioactive spray substances in medicine and biology for scintigraphic and / or autoradiographic localization of concentrations of these substances in organisms, organs, tissues and cells on a large scale.

Aus der Literatur sind Verfahren zum Markieren mit Technetium- 99m beziehungsweise zur Herstellung von injizierbaren Präpara ten des Tc-99m bekanntgeworden, mit denen überwiegend nur solche Verbindungen markiert werden konnten, welche sich durch saure Substituenten auszeichnet (DE-OS 25 34 985, DE-OS 23 22 758). Die Markierung erfolgte unter Zurückdrängung einer Hydrolyse durch Reaktion eines Gemisches der zu markierenden Substanz mit einem überwiegend Zinn-II-enthaltenden Reduk tionsmittel sowie einer neutralen bis schwach sauren Lösung einer Verbindung des Technetiumisotopes.Techniques for marking with technetium 99m or for the production of injectable preparations ten of the Tc-99m became known, with which predominantly only those connections could be marked, which are characterized by distinguished acidic substituents (DE-OS 25 34 985, DE-OS 23 22 758). The marking was done by pushing back one Hydrolysis by reaction of a mixture of those to be labeled Substance with a reduc containing predominantly tin-II and a neutral to weakly acidic solution a connection of the technetium isotope.

Eine sehr breite Gruppe biologisch aktiver Verbindungen, deren Markierung mit Technetiumisotopen aus Gründen der überragenden strahlenphysikalischen Eigenschaften des Tc in bezug auf die Güte der szintigraphischen Abbildung sowie der minimalen Strah lenbelastung wünschenswert ist, enthält als essentielle Mole külbestandteile aliphatische oder aromatische Polyhydroxyver bindungen (Polyole), deren Markierung nach bekannten Verfahren, bei denen Reduktion des Pertechnetats in Gegenwart der zu markierenden Verbindung durch Ascorbinsäure oder Sn(II)-Verbin dungen in saurer bis neutraler Lösung erfolgt, nur dann zum Ziel führt, wenn das Molekül gleichzeitig über unmittelbar be nachbarte stark saure Gruppierungen verfügt (J. Nucl. Med. 7 (1966) 364 u. Nature 215 (1967) 1397). A very broad group of biologically active compounds, their Labeling with technetium isotopes for reasons of outstanding radiation physical properties of the Tc with respect to the Quality of the scintigraphic image and the minimal beam oil pollution is desirable, contains as essential moles cooling components aliphatic or aromatic polyhydroxyver bonds (polyols), their labeling according to known methods, in which reduction of the pertechnetate in the presence of the labeling compound by ascorbic acid or Sn (II) verbin in acidic to neutral solution, only then to Target leads if the molecule is immediately over be neighboring strongly acidic groups (J. Nucl. Med. 7 (1966) 364 u. Nature 215 (1967) 1397).

Bei wenigen weiteren biologisch aktiven Polyolen konnten nur teilweise Markierungen erzielt werden (Richards u. Steigman, Internat. Sympos. on Radiopharmaceuticals, Atlanta, Georgia Febr. 12-15, 1974). So betrugen die Ausbeuten bei den Zucker alkoholen Xylitol, d-Mannitol, Sorbitol und Galacticol zwi schen 50 und 70%, bei den Hydroxycarbonsäuren Milchsäure 7%, Glycerinsäure 3%, Ribionsäure 0%, Xylonsäure 22%, d-Glucon säure 82%, Galactonsäure 0% und lediglich bei der d-Gluco heptonsäure 94%. Insgesamt gesehen sind somit bisher keine Verfahren bekanntgeworden, die eine reproduzierbare Markie rung mit hoher Ausbeute für die Gesamtheit der eingangs ge nannten Stoffe ermöglichen.Only a few other biologically active polyols could some markings are achieved (Richards and Steigman, Boarding school Sympos. on Radiopharmaceuticals, Atlanta, Georgia Feb. 12-15, 1974). So the yields were with the sugar alcohols xylitol, d-mannitol, sorbitol and galacticol between 50% and 70%, with hydroxycarboxylic acid lactic acid 7%, Glyceric acid 3%, ribionic acid 0%, xylonic acid 22%, d-glucon acid 82%, galactonic acid 0% and only with the d-gluco heptonic acid 94%. Seen as a whole, so far there have been none Methods have become known which are a reproducible markie tion with a high yield for all of the inputs allow named substances.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine in vivo Signa lisation von Veränderungen der biochemischen Reaktionslage, um damit alle pathologischen Zustände, die sich letztlich in hi stologischen und anatomischen Veränderungen äußern, durch Signalisation und Lokalisation der sie begleitenden Abweichungen der biochemischen Zellreaktionen und der biologischen Regula tion frühzeitig und sicher diagnostizieren zu können.The method according to the invention enables an in vivo signal lization of changes in the biochemical reaction situation in order to thus all pathological conditions, which ultimately can be found in hi Express stological and anatomical changes through signaling and localization of the accompanying deviations the biochemical cell reactions and the biological regulations able to diagnose early and safely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die Markierung organischer Verbindungen, insbesondere der Metaboliten des Zellstoffwechsels, mit Techne tium-99m bei Gewährung einer hohen Markierungsrate ermöglicht und welches eine Markierung am Ort der Anwendung gestattet. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Bei dem einzustellenden pH-Wert 11-12 erfolgt dann die Markierungsreaktion mit außerordentlich hoher Ausbeute (90-99%).The invention is based on the object of a method creating the label of organic compounds, especially the metabolites of cell metabolism, with Techne tium-99m if a high marking rate is granted and which allows marking at the site of use. This object is achieved by the method according to the invention. The pH value to be set is 11-12 Labeling reaction with extremely high yield (90-99%).

Um die in der medizinischen Praxis gewünschte Markierung am Ort der Anwendung, daß heißt in der Klinik unmittelbar vor der App likation, bequem vornehmen zu können, wird eine Mi schung der organischen Verbindung mit dem alkalischen Puffer und dem Reduktionsmittel in fester, vorzugsweise lyophysisier ter, Form hergestellt und in Ampullen oder Carpulen® abge packt. Die Markierungsreaktion selbst wird erst unmittelbar vor der Injektion durch Zugabe einer Lösung der Technetiumverbin dung, welche beispielsweise von einem der bekannten Tc-Gene ratoren gewonnen wird, durchgeführt.To get the mark you want in medical practice on site the application, that is in the clinic immediately before the app lication to be able to carry out comfortably will be a Mi creation of the organic compound with the alkaline buffer and the reducing agent in solid, preferably lyophysisier ter, mold made and dispensed in ampoules or Carpulen® packs. The labeling reaction itself is only just before injection by adding a solution of technetium compound which, for example, from one of the known Tc genes is won.

Um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren hohen Markierungsausbeuten auch auf nicht über die zur Markierung erforderlichen Hydroxylgruppen verfügende ungesättigte orga nische Stoffe übertragen zu können, besteht die Möglichkeit, diese durch geeignete chemische Reaktion zu hydroxylieren und damit diesem Markierungsverfahren zugänglich zu machen.To the high achievable with the inventive method Marking yields also do not exceed those for marking unsaturated orga required hydroxyl groups to be able to transfer niche substances, it is possible to hydroxylate them by a suitable chemical reaction and to make this marking process accessible.

Für die pharmazeutische Anwendung der erfindungsgemäß herge stellten Tc-markierten Verbindungen ergeben sich zahlreiche neue Möglichkeiten, die unter anderem in folgendem bestehen:For the pharmaceutical application of the herge according to the invention established Tc-labeled compounds result in numerous new opportunities, which include the following:

- Nuclear pharmaceutical to study kidney function on the Based on 99m Tc-labeled mono- and oligosaccharides as well as the marked inulin.
- Nuclear drugs to study increased reduplication in tumor tissues based on 99m-Tc-labeled nucleo side and nucleotides.
- Nuclear drugs for the investigation of pathological changes changes in the support fabric by using a 99m Tc marker ter aminosugar and mucosa saccharides.
- Radioimmunological detection methods for the body's own effects substances, pharmaceuticals and drugs based on labeled Conjugates the same with carbohydrates as a competitive anti genes.

Die Erfindung soll nachstehend anhand einiger konkreter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention will now be described in more concrete terms Exemplary embodiments are explained in more detail.

1st example

10-100 mg Sacharose werden in 1 ml einer Lösung gegeben, die 5 bis 50 g Na₂HPO₄ im Liter enthält und mit NaOH auf einen pH-Wert von 11-12 eingestellt wird. Zu dieser Lösung wird das Natriumpertechnetat, als neutrales Generatoreluat (3-5 ml), gegeben. Die Reduktion und Markierung erfolgt durch Zusatz von 20-100 µg eines Sn-II-Salzes, vorzugswei se SnCl₂, in verdünnter Säure oder Stannit. Die Lösung der 99m-Tc-markierten Sacharose wird durch Hinzufügen der notwen digen Menge an NaHCO₃ in fester Form oder als Lösung auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und kann so verwendet werden. Die Markierungsausbeute wird in üblicher Weise durch Dünnschicht- oder Gelchromatographie bestimmt. Sie liegt über 90%.10-100 mg sucrose are added to 1 ml of a solution containing 5 to 50 g Na ₂ HPO ₄ per liter and adjusted to pH 11-12 with NaOH. The sodium pertechnetate, as a neutral generator eluate (3-5 ml), is added to this solution. The reduction and labeling is carried out by adding 20-100 µg of an Sn-II salt, preferably SnCl ₂ , in dilute acid or stannite. The solution of the 99m-Tc-labeled sucrose is adjusted to a pH of 8 by adding the necessary amount of NaHCO ₃ in solid form or as a solution and can thus be used. The labeling yield is determined in the usual way by thin layer or gel chromatography. It is over 90%.

2nd example

25 mg Adenosin werden in 0,2 ml eines auf pH 11 eingestellten Natriumphosphatpuffers, der Na₂HPO₄ zu 20 g/l enthält, gege ben. Nach Hinzufügen der Natriumpertechnetatlösung wird wie unter 1. mittels Sn-II-Verbindungen reduziert und markiert. Die Einstellung des physiologischen pH-Wertes erfolgt wie un ter 1.25 mg of adenosine are given in 0.2 ml of a sodium phosphate buffer adjusted to pH 11, which contains Na ₂ HPO ₄ at 20 g / l. After adding the sodium pertechnetate solution, it is reduced and marked as in 1. using Sn-II compounds. The setting of the physiological pH is carried out as in 1.

3rd example

25 mg löslicher Stärke werden in 5 ml Wasser durch Erwärmen gelöst, diese Lösung durch Zugabe des unter 2. beschriebenen Phosphatpuffers oder mit NaOH auf einen pH von 11-12 einge stellt und die obenerwähnte Menge an Reduktionsmittel zuge geben. Die Reduktion und Markierung erfolgt durch langsamen Zusatz der neutralen Natriumpertechnetatlösung. Nach der Mar kierung wird mit NaHCO₃ oder Säure auf pH 7-8 eingestellt. 25 mg of soluble starch are dissolved in 5 ml of water by heating, this solution is adjusted to a pH of 11-12 by adding the phosphate buffer described under 2. or with NaOH, and the above-mentioned amount of reducing agent is added. The reduction and labeling is carried out by slowly adding the neutral sodium pertechnetate solution. After the marking is adjusted to pH 7-8 with NaHCO ₃ or acid.

4th example

Von einer Lösung, die 10^-3 bis 10^-4 Mol markierungsfähige OH- Gruppen in Form eines beliebigen Polyols, beispielsweise die unter 1.-2. genannten Verbindungen, 20-50 mg Na₂HPO₄ sowie 20-100 µg eines alkalisch löslichen Sn-II-Salzes im ml ent hält und die auf einen pH-Wert von 11-12 eingestellt wurde, werden jeweils 1 ml in Ampullen, Stechfläschchen oder Carpulen® abgefüllt, im Vakuum gefriergetrocknet und unter Luftabschluß und sterilen beziehungsweise aseptischen Bedingungen ver schlossen.From a solution containing 10 ^-3 to 10 ^-4 mol of markable OH groups in the form of any polyol, for example that under 1.-2. mentioned compounds, 20-50 mg Na ₂ HPO ₄ and 20-100 µg of an alkaline soluble Sn-II salt in ml ent and which was adjusted to a pH of 11-12, 1 ml each in ampoules, vials or Carpulen®, freeze-dried in a vacuum and sealed under the exclusion of air and under sterile or aseptic conditions.

Die Markierung erfolgt am Ort der Anwendung durch langsame Zu gabe von 3-5 ml einer neutralen Pertechnetatlösung, die als Generatoreluat gewonnen wurde. Nach der Markierung wird das fertige Produkt durch Zusatz steriler NaHCO₃-Lösung auf pH 7-8 eingestellt.The marking is made at the site of application by slowly adding 3-5 ml of a neutral pertechnetate solution, which was obtained as a generator eluate. After marking, the finished product is adjusted to pH 7-8 by adding sterile NaHCO ₃ solution.

5th example

10-50 mg α-Oxo-iso-buttersäure wird mit 0,5 ml einer 0,5 n KOH gelöst und 0,1-0,5 mg siebenwertiges Technetium in Form des Na⁹⁹TcO₄ zugegeben. Die Reduktion und Markierung erfolgt durch Zusatz von Stannitlösung (0,4-2 mg Sn II). Die Bildung der Komplexverbindung wird durch eine tiefblauviolette Verfär bung der Lösung angezeigt. Nach der Markierung wird das ferti ge Produkt durch Zusatz steriler NaHCO₃ Lösung auf pH 7-8 eingestellt.10-50 mg of α- oxo-iso-butyric acid is dissolved with 0.5 ml of 0.5 N KOH and 0.1-0.5 mg of seven-valent technetium in the form of Na ⁹⁹ TcO _{4 is} added. The reduction and labeling is carried out by adding stannite solution (0.4-2 mg Sn II). The formation of the complex compound is indicated by a deep blue violet discoloration of the solution. After marking, the finished product is adjusted to pH 7-8 by adding sterile NaHCO ₃ solution.

Die Erfindung wurde am Beispiel bevorzugter Anwendungsausfüh rungen und beispielsgemäßen Stoffen erläutert. Es ist jedoch dem Fachmann klar, daß das erfindungsgemäße Prinzip in vieler lei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden kann, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.The invention was based on the example of preferred application stungen and exemplary substances explained. However, it is the skilled person clear that the principle of the invention in many lei can be changed and modified without the scope of the present invention is left.

Claims

Process for the marking of organic compounds, in particular metabolites of cell metabolism, which contain at least 2 immediately adjacent hydroxyl groups, at least one enolic hydroxyl group or at least one α- oxocarboxylic acid group, with technetium-99m, characterized in that the organic compound is obtained with Pertechnetate and a reducing agent, whose standard potential is less than 0 volts, mixes at a pH of 11-12, and after the marking reaction has ended, the physiological pH is adjusted by adding a physiologically acceptable acid or a buffer.