DE3244886A1

DE3244886A1 - Metallocen-derivate der aminosaeuren glycin und alanin mit radioaktivem zentralatom als radiopharmaka.

Info

Publication number: DE3244886A1
Application number: DE19823244886
Authority: DE
Inventors: Gert Dr. 1000 Berlin Schachschneider; Martin Prof. Dr. Wenzel
Original assignee: Byk Mallinckrodt CIL BV
Current assignee: Byk Mallinckrodt CIL BV
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1982-12-01
Publication date: 1984-06-07
Also published as: ES8501774A1; EP0113135A3; ES527186A0; JPS59152395A; EP0113135A2; US4584186A; AU2112383A

Description

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Metallocen-Derivate der Aminosäuren, Glycin und Alanin mit radioaktivem Zentralatom als Radiopharmaka

In der Nuklear-Medizin wird zur Funktions-Diagnostik von Nieren

J-markierte o-Jodhippursäure (Hippuran) benutzt. Jedoch ist

J für nuklearmedizinische Anwendungen kein ideales Radioisotop: Durch seine energiereiche-^-Strahlung (364 keV) erhält man relativ geringe Zählausbeuten und außerdem bewirkt bei der Szintigraphie die Streuung der ^-Strahlung an Kollimator-Septen eine schlechte räumliche Auflösung von Strukturen. Da J neben der$f-Strahlung noch ß-Teilchen (608 keV) emittiert, führt dies zusammen mit der relativ langen Halbwertszeit von 8 Tagen zu unerwünschten Strahlenbelastungen bei der in vivo Diagnostik.

123 Man hat daher in letzter Zeit den reinen-^-Strahler J (^-Energie 159 keV) zur Hippuran-Markierung verwendet. Aller-

BAD ORIGINAL

-X-H

dings verursacht seine kurze Halbwertszeit von 13 h erhebliche

QQm

logistische Probleme. Auch mit . Tc-markierte Komplexe zeigen bei der Nieren-Diagnostik deutliche Nachteile. Zwar ist eine Nieren-Szintigraphie gut möglich, die renale Clearance läßt sich jedoch damit nicht bestimmen. Daher sucht man weiterhin nach organischen Carbonsäuren, die für die Nieren-Diagnostik geignet sind, und sich mit ;f-Strahlern markieren lassen.

Es wurde nun gefunden, daß die Säure-amide aus Metallocencarbonsäuren und den Amino-Säuren Glycin und Alanin ausgezeichnete Radiopharmaka für die Nierendiagnostik darstellen. Dabei können sowohl die Monosubstitutions-Derivate der Metallocene als auch die Disubstitutions-Derivate der Metallocene eingesetzt werden. In beiden Fällen sind sowohl die Verbindungen mit der freien Carboxyl-Gruppe der Aminosäure verwendbar als auch die entsprechenden Methyl- oder Ethylester. Als Zentralatome für die erfindungsgemäßen Metallocen-Derivate lassen sich die Isotope der Elemente der Eisen-Gruppe Ruthenium-Gruppe und Osmium-Gruppe anwenden. Besonders vorteilhaft sind die Verbindungen des Rutheniums, also die Ruthenocen-Derivate. Für die Nuklearmedizin besonders gut geeignet erscheint das Ruthenium-Isotop "'Ru: seine Gamraa-Energie von j|if$~keV ist nahezu optimal für die Gamma-Kamera und seine Halbwertszeit von 2,9 Tagen und das Fehlen einer Beta-Strahlung prädestinieren dieses Radioisotop für eine in vivo-Diagnostik. Auch der Einbau anderer Ruthenium-Isotope ist vorteilhaft. Besonders wertvoll ist der Einbau des

95
Positronenstrahlers Ru mit einer Halbwertszeit von 1,65 Stunden.

- - -- ^j- „..„.. ν ί_ T -t U U U

Die erfindungsgemäßen" VeMiinxIungeo- lässe'n.'ä^ch auf v^cis%M-<£c£feüe Weise aus den entsprechenden inaktiven Metallocen-Derivaten herstellen. Eine besonders einfache Methode ist der Thermoaustausch mit radioaktiven Metallchloriden. Ein weiterer Vorteil speziell der Ruthenocen-Verbindungen ist ihre schnelle Elimination aus dem Körper und die fehlende Abspaltung des radioaktiven Isotops aus dem Molekül. Im Gegensatz, dazu besteht diese Gefahr bei allen Jod-markierten Verbindungen.

Als Beispiel für die biochemischen Eigenschaften dieser Verbindungen ist in der folgenden Tabelle die Organ-Verteilung und die Urin-Konzentration bei Mäusen bzw. Ratten nach Injektion von radioaktiven Ruthenocenoyl-glycin-Derivaten gegeben.

. Ru-Organ-Verteilung nach i.V..-Injektion bei Mäusen und Ratten

ca. C

uMol/kg

,5+2

,5

*

. 1% Dosis/%

52+6

Körpergewicht] X

Darm

[¹⁰³Ru]-Rc-CONH-CH₂-COOEt

43+11

141+39

49+9

Urin

¹⁰³Ru-Konz

Leber

Niere

6,0+1,8

(n)

Blut

,7+4

,4

Lunge

[¹⁰³Ru]-Rc-CONH-CH

58+18

₂-C00H

45+9

24+3

90+19

31+8

13635+6000

Ch]

,1+0

112+18

15+5

247+47

2,6+0,6

3,5+1

125+25

27+11

0,5

19

67+26

3,0+1

3450+3000

,2+0

27+7

14+2

212+86

18+8

168+17

1

13

,2

5,6+

196+48

3

2

76+36

1561

,9

3+0,1

59+8

3

,3+1

,6

,9+0

1634

,8+0

1

3

-

95

3

1

6

0

Dosis:

Ln

1

η

Q)

-P
CtS

cc

m

CQ

- 4 - BAD ORIGINAL

Ferner wird im folgenden beispielhaft die Synthese entsprechender Derivate aus Metallocen-carbonsäuren und der Amino-Säure Glycin beschrieben.

Darstellung von L¹⁰³RuJ-Rc-CO-NH-CH₂-CQOEt

7 mg (20,uM) Fc-CO-NH-CH₂-COOEt werden in eine Duranglasampulle

103 eingewogen und dazu 96O.uCi ethanolische RuCl^-Lösung (300,ul) gegeben, (spez. Akt.: 310,uCi/.uM). Dann wird das Lösungsmittel durch überleiten von Stickstoff und vorsichtiges Erwärmen vertrieben. Nach Evakuieren auf ca. 1 Torr wird die Ampulle abgeschmolzen und 30 Min. bei 170 C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die Ampulle geöffnet und der Inhalt in Chloroform gelöst und die Lösung auf eine mit 2 ml neutralem Al₂O₃ versehenen Säule gege-

103

ben und mit CHCl₃ eluiert, um das nicht umgesetzte RuCl₃ abzutrennen.
Rohausbeute: 580,uCi = 60 %. der Theorie.

Das Eluat wird eingeengt, auf eine DC-Platte gegeben und in einem Laufmittelgemisch aus Aceton und CHCl₃ (10:90) entwickelt.

. Die Hippuran-analoge Ruthenocen-

bzw. Ferrocen-Verbind,ung haben etwas unterschiedliche Rp -Werte (0,48 bzw. 0,43). Eluiert man nicht den gesamten Peak bei Rp 0,48, sondern nur oberhalb des Maximums, so erhält man etwa die Hälfte

[¹⁰³F

des r Ru

.-Rc-CO-NH-CH₀-COOEt ohne Ferrocen-Anteil. Eluiert man i 2 ι

I 103

die Radioaktivität des Gesamt-Peaks, so enthält die Ru-markierte Verbindung nur noch 50% der entsprechenden Ferrocenverbindung. Es wurde die gesamte! radioaktive Zone (Rp 0,48) abgeschabt und

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-ψ-

mit CHCl₃, Aceton oder EtOH eluiert. Von der Rohausbeute (58O.uCi) entfielen HO.uCi (mit 2,1 mg = 6,5/UMol) auf den gewünschten Ester. Daraus ergibt sich eine spez. Akt. von = 16,UCi/ uMol.

Darstellung von L¹⁰³Ru"]-Rc-CO-NH-CH₂-COOH

5/UCi L¹⁰³RuJ-RC-CO-NH-CH₂-COOEt (spez. Akt.: 1O₇UCiZ₇UM) werden in 50O₇Ul EtOH gelöst, dazu 3O₇Ul (3 Tropfen) einer ethanolischen NaOH (0,1g NaOH und 3 ml EtOH) gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur belassen.

Danach wird mit 2O₇Ul (2 Tropfen) 10 η HCl angesäuert und das Lösungsmittel verflüchtigt. Nach Zugabe von 2 ml Wasser und 1 Tropfen (1O₇Ul) 10 η HCl wird 1 χ mit nur 0,5 ml Chloroform extrahiert, um noch geringe Mengen des -unumgesetzten Esters zu entfernen. Dann wird noch A χ mit je ImI Essigester extrahiert, so daß 95 % der Säure gewonnen wird.

Ausbeute: A,2₇uCi = 85% der Theorie.

Reinigung durch Dünnschicht-Chromatographie in Ameisensäure/Aceton/ CHCl₃ (5:20:75). Die reine Substanz hat den. Rp-Wert von 0,35.

Reinheitskontrolle der radioaktiven. Substanzen

Die Reinigung und Identifizierung der radioaktiven Verbindungen erfolgte durch Chromatographie mit dem jeweiligen inaktiven Referenz-Substanzen auf DC-Platten mit anschließender Direkt-Messung auf dem Berthold-Scanner.

Claims

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Ansprüche:

l.y Radiopharmaka gekennzeichnet durch radioaktive Zentralatome in Metallocenen (Mc) der Formel:
Mc-(CO-NH-CH(R₁)-COOR₂)_Q

R₁ und/oder R₂ = H oder Alkyl
η = 1-4
2) Radiopharmaka gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zentralatome des Metallocens Radioisotope der Metalle der 8. Nebengruppe enthalten.

Ir
3) Radiopharmaka gemäß Anspruch 1-2, padurch gekennzeichnet, daß sie als Zentralatom des Metallocens Radioisotope des Eisens, Rutheniums oder Osmiums enthalten.;
A) Radiopharmaka gemäß 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zentralatom Positronenstrahler enthalten.
5) Radiopharmaka gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zentralatome^-Strahler enthalten.
6) Radiopharmaka gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Radioisotope des Rutheniums enthalten.
7) Radiopharmaka gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

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sie als Zentralatom Ru enthalten.
8) Radiopharmaka der allgemeinen Formel in Anspruch 1 gemäß Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkylrest die Methyl- oder Äthyl-Gruppe enthalten.

OFRQfNAL

s
9) Radiopharmaka gemäß Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Seitengruppen (n) 1-2 vorzugsweise beträgt ο
10) Radiopharmaka für die Nierendiagnostik gemäß Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine, hohe renale Clearance aufweisen.
11) Radiopharmaka, gekennzeichnet durch die Formel:

j ⁹⁷RuI -Rc-CO-NH-CH₂-COOH mit Rc = Ruthenocenyl
12) Radiopharmakon, gekennzeichnet durch die Formel:

P⁷RuJ-RC-CO-NH-CH₂-COOEt
13) Radiopharmakon, gekennzeichnet durch die Formel:

I ⁹⁷RuJ-Rc-(CO-NH-CH₂-COOH)₂

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