DE4107088A1 - Verfahren zur herstellung von l-((pfeil hoch)7(pfeil hoch)(pfeil hoch)5(pfeil hoch)se)selenomethionin hoher spezifischer aktivitaet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von L-[⁷⁵Se] Selenomethionin hoher spezifischer Aktivität. L-[⁷⁵Se]Selenomethionin stellt ein Radiopharmakon zur Abbildung der Bauchspeicheldrüse dar.

Bisher wurde zur Herstellung von L-[⁷⁵Se]Selenomethionin ein biochemisches Verfahren [M. Blau, M. A. Bender; Radiology 78 (1962) 974] angewendet. Dieses Verfahren benötigt eine Woche Synthesezeit. Die Ausbeute liegt nur zwischen 15 und 30%. Der Verlust an ⁷⁵Se macht das Verfahren unökonomisch, erfordert höheren Einsatz an teurem ⁷⁴Se und verursacht zusätzliche Kosten bei der Bearbeitung des radioaktiven Abfalls. Ein Befall mit Fremdbakterien kann die Ausbeute weiter beeinträchtigen. Der apparative Aufwand ist beträchtlich.

Ein neueres Verfahren [A. Plenevaux, R. Cantineau, M. Guillaume, L. Christiaens, G. Tihange; Appl. Radiat. Isot. 38 (1987) 59], das eine schnelle chemische Synthese von L-[⁷⁵Se]Selenomethionin beschreibt, setzt als Startmaterial elementares ⁷⁵Se (maximale Aktivität 200 mCi) ein, welches durch Bestrahlen von 1 mg elementarem, auf 31,4% angereichertem ⁷⁴Se hergestellt worden ist. Die radiochemische Ausbeute des Verfahrens wird mit 75-80% angegeben. Das bestrahlte Selen wird unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß mit überschüssigem Methyllithium (CH₃Li) zu Methyllithiumselenid (CH₃⁷⁵-SeLi) umgesetzt (Gl. 1) und das gebildete CH₃⁷⁵SeLi ohne Aufarbeitung mit einer ethanolischen Lösung von L- α-Amino-γ-brom-buttersäurehydrobromid (ABB · HBr) behandelt (Gl. 2). Die Umsetzung zum L-[⁷⁵Se]Selenomethionin (⁷⁵SeM) erfolgt dabei durch Rückflußkochen des Reaktionsansatzes.

Für dieses Verfahren wird entsprechend der Vorschrift die 24fache Menge an CH₃Li eingesetzt. Aufgrund der Bildungsgleichung für CH₃Li (Gl. 3) sind pro moll CH₃Li 2 mmol Li erforderlich, so daß am Ende der Synthese 48 mmol Lithiumhalogenid pro mmol gebildetes ⁷⁵SeM vorliegen.

CH₃I + 2 Li → CH₃Li+LiI (Gl. 3)

Die zweite Reaktion muß entsprechend der Vorschrift unter Rückflußkochen durchgeführt werden, was einen hohen apparativen Aufwand erfordert. Außerdem entsteht beim Erhitzen die Gefahr, daß flüchtige radioaktive Selenverbindungen entweichen und das gebildete ⁷⁵SeM hoher spezifischer Aktivität radiolytisch zersetzt wird. Vorschriftgemäß wird der Reaktionsansatz am Ende der Synthese noch einer Ether-Extraktion unterworfen, womit der apparative Aufwand weiter beträchtlich erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das L-[⁷⁵Se]Selenomethionin mit spezifischer Aktivität von 10-15 Ci/mmol und in Mengen bis zu 1 Ci unter Fernbedienung und mit möglichst geringem apparativem Aufwand in hoher Ausbeute zu synthetisieren gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ⁷⁵Se in entsprechender Aktivität in einer fernbedienbaren Apparatur mit der achtfachen molaren Menge an etherischer CH₃Li-Lösung, bezogen auf vorgelegtes ⁷⁵Se, versetzt wird.

In diesem Verfahren dient trockenes, sauerstoffreies Argon neben seiner Schutzfunktion gegen Luftsauerstoff und Feuchtigkeit auch zur kräftigen Durchmischung des Reaktionsansatzes. Nach vollständiger Umsetzung gemäß Gl. 1 wird zum gebildeten CH₃⁷⁵ SeLi bei Zimmertemperatur langsam eine ethanolische Lösung der doppelt molaren Menge an ABB · HBr, bezogen auf eingesetztes ⁷⁵Se, zugetropft (Gl. 2). Überraschenderweise verläuft der zweite Reaktionsschritt schon bei Zimmertemperatur in wenigen Minuten quantitativ. Das Ethanol, das CH₃⁷⁵SeLi nicht anzugreifen vermag, zersetzt dabei das überschüssige CH₃Li (Gl. 4).

CH₃Li+C₂H₅OH → CH₄+C₂H₅OLi (Gl. 4)

Im gebildeten stark alkalischen Medium wird jetzt nicht umgesetztes ABB · HBr langsam zu α-Amino-γ-hydroxy-buttersäure (AHB) gemäß Gleichung 5 hydrolysiert.

Nach quantitativem Ablauf von Gl. 5 wird mit 0,1 n HCl angesäuert. Es liegt nun eine salzsaure organisch-wäßrige Lösung von ⁷⁵SeM, AHB und Lithiumhalogeniden (LiX) vor. Die molare Menge an LiX beträgt das 16fache der eingesetzten molaren ⁷⁵Se-Menge. Die Abtrennung der Lithiumhalogenide erfolgt vorteilhafterweise durch überführen der Lösung auf eine kleine Kationenaustauschersäule. Neutralgewaschenes Kationenaustauscherharz in der H⁺-Form bindet Aminosäuren und Li⁺. Durch Waschen mit Wasser werden alle Halogenidionen X^- entfernt. Danach werden ⁷⁵SeM und AHB mit 2 bis 4%igem Ammoniak als freie Aminosäuren eluiert. Li⁺ verbleibt am Austauscherharz. Durch Kochen und Einengen der aktiven Lösung wird der Ammoniak vertrieben und dann die eingeengte Lösung ohne zusätzliche Extraktionsschritte der Aufarbeitung zu stabilen ⁷⁵SeM-Lagerlösungen zugeführt. Diese einfache, aufwandsarme Ionenaustauscherchromatographie ist bei Arbeiten unter Fernbedienung einer HPLC-Trennung überlegen.

Die speziellen Vorteile dieser Verfahrensweise sind folgende:

• 1. Die auf ein Drittel reduzierte Menge an Lithiumhalogenid erlaubt die bequeme Bearbeitung von 5 mg-Ansätzen in kleinen Flüssigkeitsmengen.
• 2. Die Tatsache, daß die Umsetzung des CH₃⁷⁵-SeLi mit der ABB · HBr schon bei Zimmertemperatur und rasch erfolgt, vermeidet das in der Literaturvorschrift von Plenevaux et al. geforderte Rückflußkochen, das unter Fernbedienung nur mit großen apparativem Aufwand realisierbar wäre.
• 3. Das im zweiten Reaktionsschritt vorhandene alkalische Medium ist stark genug, um die überschüssige ABB quantitativ in AHB umzusetzen. AHB ist wesentlich polarer als ABB und SeM und kann daher auf Chromatogrammen eindeutig identifiziert werden.
• 4. Mit dem möglichen Verzicht auf eine geforderte Extraktion wird ein unter Fernbedienung extremer Aufwand umgangen.
• 5. Die Abtrennung der Lithiumhalogenide auf einer Kationenaustauschersäule und das Eluieren des ⁷⁵SeM mit Ammoniak kann sehr einfach unter Fernbedienung bewerkstelligt werden.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

⁷⁵Se (metallisch, 5,5 mg=70 µmol, 700 mCi), das z. B. im Reaktor durch Bestrahlen von ⁷⁴Se (90% angereichert) mit Neutronen bei einem Fluß von 10¹⁴ n/cm² · s hergestellt worden war, wurde unter Fernbedienung quantitativ in einen Zweihalsspitzkolben überführt, der Tetrahydrofuran (absolut, 4 ml) enthielt. Der an einer Schliffapparatur befestigte Zweihalskolben wurde mit Argon (trocken, sauerstofffrei) gespült. Bei leichtem Argonstrom wurde aus einer Ampulle, die unter Fernbedienung geöffnet worden war, etherische CH₃Li-Lösung (0,5 ml, 1,2 m) zugetropft.

Auf gleiche Weise wurde 5 min später ethanolische ABB · HBr-Lösung (40 mg in 0,7 mg EtOH) zugegeben. Mit dem Argonstrom wurde der Reaktionsansatz bis zu dickflüssiger Konsistenz eingeengt. Das beanspruchte etwa 30 min. Mit Salzsäure (5 ml, 0,1 n) wurde angesäuert und der Argonstrom abgestellt. Die radioaktive Lösung wurde mittels Vakuum aus dem Reaktionskolben in ein Vorratsgefäß gesaugt und auf die darunter angeordnete Säule mit Kationenaustauscher (Wofatit KPS, 8% DVB, H⁺-Form, neutral, 15-20 mVal Gesamtkapazität) getropft. Nach dem Eindringen der Lösung wurde die Säule mit 5×10 ml Wasser gewaschen, danach das ⁷⁵SeM mit 20 ml 2,5% NH₄OH eluiert. Die aktive Lösung wurde in einer fest installierten Destilliereinheit mit einem elektrischen Metallbad bis auf etwa 3 ml eingeengt. Dann wurde die eingeengte Lösung der Verarbeitung zugeführt. In inaktiven und Tracerversuchen war die Umsetzung mit Hilfe von Dünnschicht- und Radiodünnschichtchromatographie geprüft worden. Dazu dienten Silufolplatten (Kavalier, CSFR). Als Laufmittel diente ein Gemisch aus Aceton/Methylethylketon/ Wasser = 2 : 1 : 1 und als Meßgerät ein Dünnschichtscanner. Gemessene R_f-Werte: SeM und radioaktiver Peak des ⁷⁵SeM bei 0,5. AHB 0,36, LiI 0,9. Sprühmittel für Aminosäuren war Ninhydrinlösung (1 g Ninhydrin + 2,5 g Cd(OAc)₂ + 10 ml HOAc, mit Ethanol auf 500 ml aufgefüllt). Nach Erwärmen ergaben sich rosarote Flecke als Nachweis der Identität der o. g. Substanzen. Die radiochemische Reinheit lag bei 95-97%, die Ausbeute an SeM betrug 580 mCi, das entspricht einer Ausbeute von 82,9%.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von L-[⁷⁵Se]Selenomethionin ([⁷⁵Se]SeM) hoher spezifischer Aktivität in Mengen bis zu 1 Ci durch Reaktion von elementarem ⁷⁵Se mit Methyllithium (CH₃Li) zum Methyllithium [⁷⁵Se]selenid (CH₃⁷⁵SeLi) und dessen Umsetzung mit L-α- Amino-γ-brom-buttersäurehydrobromid (ABB · HBR) zum ⁷⁵SeM, wobei beide Prozesse unter Argonatmosphäre ablaufen, dadurch gekennzeichnet, daß ⁷⁵Se in entsprechender Aktivität in einer fernbedienbaren Apparatur mit der achtfachen molaren Menge an etherischer CH₃Li-Lösung, bezogen auf vorgelegtes ⁷⁵Se, versetzt und das gebildete CH₃⁷⁵SeLi im gleichen Reaktiongefäß mit einer ethanolischen Lösung der doppelt molaren Menge an ABB · HBr bei Zimmertemperatur umgesetzt wird.