DE69426118T2

DE69426118T2 - Tris(isonitril)kupfer(i)sulfate zur herstellung von radionukleidkomplexen

Info

Publication number: DE69426118T2
Application number: DE69426118T
Authority: DE
Inventors: Scott Edwards
Original assignee: DuPont Merck Pharmaceutical Co; DuPont Pharmaceuticals Co
Current assignee: Bristol Myers Squibb Pharma Co
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2014-07-30
Also published as: HUT74727A; EP0713513A4; AU7396794A; CA2168775A1; ES2153425T3; CA2168775C; NO960448L; CN1046857C; HU221858B1; FI960496A; IL110462A; EP0713513A1; AU682382B2; NO960448D0; DK0713513T3; NZ269642A; TW253887B; IL110462A0; PL180320B1; WO1995004114A1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren, Verbindungen und Zubereitungen zur Herstellung von radiopharmazeutischen Bildgebungsmitteln, insbesondere von Tc-99m-Isonitrilkomplexen.

Hintergrund der Erfindung

Isonitrilkomplexe verschiedener Radionuklide, die als Radiopharmaka geeignet sind, werden von Jones et al. im U. S.-Patent 4,452,774 beschrieben. Die Komplexe werden als nützlich beschrieben zum Sichtbarmachen von Herzgewebe, zum Nachweis der Gegenwart von Thromben in der Lunge und anderen Typen von Blutdurchflussmängeln, zur Untersuchung der Lungenfunktion, zur Untersuchung der Nierenexkretion und zur Bildgebung des Knochenmarks und des Leber-Gallen-Systems. In der Praxis zeigten diese Komplexe, die einfache Kohlenwasserstoffisonitril-Liganden enthielten, beim Menschen jedoch eine mäßig hohe Aufnahme in der Lunge und in der Leber. Siehe z. B. Holman et al., J. Nucl. Med. 25, 1380 (1984). Diese Aufnahme kann die Sichtbarmachung von Herzgewebe stören.
Das Problem der Aufnahme in der Lunge und in der Leber lässt sich zum Teil überwinden, indem man die Isonitrilkomplexe verwendet, die von Jones et al. in den US-Patenten Nr. 4,735,793 und 4,872,561 beschrieben wurden. Diese Ester- oder Amid-Isonitril-Komplexe werden aus der Lunge und der Leber im allgemeinen besser wieder entfernt, so dass eine leichtere Bildgebung bzw. eine Bildgebung mit höherem Kontrast möglich ist. Eine Reihe überlegener ethersubstituierter Isonitrilkomplexe wird von Bergstein und Subramanyan im US-Patent Nr. 4,988,827 beschrieben. Diese ethersubstituierten Isonitrilkomplexe wurden in vivo ausführlich bewertet. Über klinische Bewertungen von Komplexen des Technetium-99m (Tc-99m) mit ethersubstituierten Isonitrilen wird berichtet in Kahn et al., Circulation 79, 1282-1293 (1989); Iskandriam et al., Amer. J. Cardiol. 64, 270-275 (1989); und Christian et al., Circulation 83, 1615-1620 (1991).
Die Entwicklung eines Verfahren zur kommerziellen Herstellung von lyophilisierten Kits für die Herstellung von Tc-99m-Isonitrilkomplexen wurde durch die Flüchtigkeit der Isonitrilliganden erschwert. Carpenter Jr. et al. beschrieben im US-Patent Nr. 4,894,445 eine Lösung dieses Problems durch die Synthese von Isonitriladdukten von nichtradioaktiven Metallen, wie Cu, Mo, Pd, Co, Ni, Cr, Ag und Rh. Die Metall-Isonitril-Addukte werden so gewählt, dass das Metall, wenn es in einem geeigneten Medium mit einem radioaktiven Metall kombiniert wird, von dem radioaktiven Metall verdrängt wird, wobei das gewünschte Radiopharmakon entsteht. Die beschriebenen Kupferkomplexe sind Bis(isonitril)phenanthrolin- und Tetrakis(isonitril)-Komplexe. Viele dieser Addukte reagieren mit dem gewünschten Metall-Radionuklid (z. B. Tc-99m) bei erhöhter Temperatur unter relativ rascher Bildung des Radiopharmakons. Dass man erhitzen muss, ist jedoch im Rahmen eines Krankenhauses unbequem und mühsam.
Iqbal et al. beschreiben im US-Patent Nr. 4,885,100 Tris(isonitril)kupfer(I)- Addukte mit einem Anion, das aus BF&sub4;, PF&sub6;, ClO&sub4;, I, Br, CI und CF&sub3;COO ausgewählt ist. Diese Addukte reagieren mit Radionukliden, wie Tc-99m, und ergeben eine schnellere Herstellung von Radiopharmaka bei Raumtemperatur als die von Carpenter Jr. et al. beschriebenen Komplexe. Die von Iqbal et al. beschriebene Technik ergibt jedoch keine ausreichend hohen Ausbeuten an Tc-99m-Isonitrilkomplexen nach ausreichend kurzen Zeitspannen, um im Rahmen eines geschäftigen Krankenhauses praktizierbar zu sein.
Folglich besteht ein Bedürfnis nach leicht handhabbaren, effizienten und kosteneffektiven Reagentien und Verfahren zur Herstellung von Radionuklidkomplexen.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt folgendes bereit:
(1) einen Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex der Formel (I):
[Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] (I)
wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest mit 1-30 Kohlenstoffatomen ist, der unsubstituiert oder mit ungeladenen oder geladenen Gruppen substituiert ist (wobei der Komplex für die schnelle Synthese von Radionuklid-Isonitril-Komplexen in hoher Ausbeute bei Raumtemperatur geeignet ist);
(2) ein Verfahren zur Herstellung eines Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexes, wie er oben in (1) definiert ist, umfassend:
(a) das Umsetzen von einem Äquivalent Tetrakis(acetonitril)kupfer(I)- sulfat mit sechs Äquivalenten eines Isonitrilliganden; und
(b) das Isolieren des festen Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexes;
(3) ein Verfahren zur Herstellung eines Koordinationskomplexes aus einem Isonitrilliganden und einem Radionuklid, umfassend das Vermischen eines Kupfer(I)sulfat-Komplexes des Isonitrilliganden, wie er oben in (1) definiert ist, mit dem Radionuklid in einem Lösungsmittel, so dass das Kupfer durch das Radionuklid ersetzt wird und dadurch der Koordinationskomplex entsteht; und
(4) einen sterilen, nichtpyrogenen Kit zur Herstellung eines Komplexes aus einem Radionuklid und einem Isonitrilliganden, umfassend den Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex, wie der oben in (1) definiert ist, ein Übertragungsmittel und ein Reduktionsmittel, das in der Lage ist, ein Radionuklid zu reduzieren, in jeweiligen Mengen, die ausreichen, um den Komiplex aus dem Radionuklid und dem Isonitrilliganden zu bilden.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wurde gefunden, dass die Verwendung des Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat- Komplexes, wie der oben definiert ist, zur Herstellung von Bildgebungsmitteln leichter und effizienter ist und höhere Ausbeuten ergibt als bei den Komplexen des Standes der Technik.
In dem Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex der vorliegenden Erfindung ist R ein organischer Rest mit 1-30 Kohlenstoffatomen, der aliphatisch oder aromatisch sein kann und mit einer Vielzahl von Gruppen substituiert sein kann, die geladen sein können oder auch nicht. Zu den aromatischen R- Gruppen gehören Phenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl und Biphenyl, die jeweils gegebenenfalls mit Halogen, Hydroxy, Nitro, Alkyl mit 1-15 Kohlenstoffatomen, Alkylether mit 1-15 Kohlenstoffatomen und Alkylester mit 1-15 Kohlenstoffatomen substituiert sind. Zu den aliphatischen R-Gruppen gehören Alkyl, das vorzugsweise 1-20 Kohlenstoffatome enthält, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, Isobutyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, Dodecyl und Stearyl, Alkenyl, Alkinyl oder Cycloalkyl, die jeweils gegebenenfalls mit Halogen, Hydroxy, Nitro, Alkyl mit 1-10 Kohlenstoffatomen, Alkylether mit 1-10 Kohlenstoffatomen und Alkylester mit 1-10 Kohlenstoffatomen substituiert sind. Spezielle Beispiele für geeignete Isonitrilliganden findet man in den US-Patenten Nr. 4,452,774, 4,735,793, 4,872,561 und 4,988,827.
Ein bevorzugtes Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Salz der Erfindung wird durch die Formel (I) dargestellt:
[Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] (I)
wobei R ein Alkyl mit 1-20 Kohlenstoffatomen ist, oder es hat die Formel (II) oder (IIA):
-A-O-R¹ oder
wobei A eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe ist und R¹ und R² jeweils unabhängig eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe sind oder zusammengenommen eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe sind, mit der Maßgabe, dass:
(1) die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in A plus R¹ in Formel (II) 4 bis 6 ist, mit der weiteren Maßgabe, dass, wenn die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 6 ist, das zu der Isonitrilgruppe β-ständige Kohlenstoffatom ein quartäres Kohlenstoffatom ist, und
(2) die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in A plus R¹ plus R² in Formel (IIA) 4 bis 9 ist.
Bei einem am meisten bevorzugten Sulfatsalz ist der Isonitrilligand Methoxyisobutylisonitril (MIBI), d. h. R ist ein Methoxyisobutylrest. Diese Verbindung, Tris(MIBI)kupfer(I)sulfat, die auch unter ihrem IUPAC-Namen Tris(1- isocyan-2-methoxy-2-methylpropan)kupfer(I)sulfat bekannt ist, wird im folgenden als [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] bezeichnet.
Die Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexe der vorliegenden Erfindung sind besser wasserlöslich als die im US-Patent Nr. 4,885,100 offenbarten Tris(isonitril)kupfer(I)-Addukte. Die in diesem Patent offenbarten Addukte enthalten ein Anion, das aus BF&sub4;, PF&sub6;, ClO&sub4;, I, Br, Cl und CF&sub3;COO ausgewählt ist, und liegen als kationische oder neutrale Komplexe mit einer maximalen Löslichkeit in Wasser vor, die aufgrund der begrenzten Wasserlöslichkeit des Anions oder der fehlenden Ladung auf dem Komplex nur 2-3 mg/ml beträgt. Dagegen haben die Sulfatkomplexe der vorliegenden Erfindung eine Wasserlöslichkeit von über 2-3 mg/ml und vorzugsweise über 100 mg/ml, wie im Falle von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;].
Die Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexe der vorliegenden Erfindung können durch Austausch von Acetonitrilmolekülen in Tetrakis(acetonitril)- kupfer(I)sulfat, d. h. [Cu(CH&sub3;CN)&sub4;]&sub2;[SO&sub4;] durch Isonitrilliganden der Formel CNR synthetisiert werden, wobei R wie oben definiert ist.
Das [Cu(CH&sub3;CN)&sub4;]&sub2;[SO&sub4;] kann in situ hergestellt werden, indem man ein Gemisch von Kupfer(II)sulfat, einen Überschuss von einem Äquivalent Kupferpulver und einen Überschuss von acht Äquivalenten Acetonitril erhitzt. Die Zugabe von sechs Äquivalenten Isonitrilligand zu einem Äquivalent [Cu(CH&sub3;CN)&sub4;]&sub2;[SO&sub4;] in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Aceton, Acetonitril, Methylenchlorid oder Chloroform, bei 0ºC ergibt quantitativ [Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;]. Die Gleichungen 1 und 2 fassen die Reaktionsschritte zusammen.
CuSO&sub4; · xH&sub2;O + Cuº + CH&sub3;CN → [Cu(CH&sub3;CN)&sub4;]&sub2;[SO&sub4;]
(1)
[Cu(CH&sub3;CN)&sub4;]&sub2;[SO&sub4;] + 6 CNR → [Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;]
(2)
Rohes Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexprodukt wird durch Filtration der resultierenden Lösung, Verdampfung der flüchtigen Stoffe und Fällung aus Aceton durch Zugabe von Diethylether isoliert. Dann wird das Produkt wiederholt aus heißem Aceton umkristallisiert.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Isonitril-Radionuklid-Koordinationskomplexen ist das Radionuklid ein radioaktives Isotop von Tc, Ru, Co, Pt, Fe, Os, Ir, W, Re, Cr, Mo, Mn, Ni, Rh, Pd, Nb oder Ta. Vorzugsweise ist das Radionuklid Tc-99m. Die radioaktiv markierten Isonitrilkomplexe werden hergestellt, indem man einen Kupfer-Isonitril-Komplex in einem Lösungsmittel mit dem Radionuklid mischt, so dass das Kupfer durch das Radionuklid ersetzt wird und der Koordinationskomplex entsteht. Beispielhafte Lösungsmittel sind Wasser, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Methanol, Ethanol, 1- oder 2-Propanol, Aceton und Acetonitril. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel Wasser oder Kochsalzlösung. Die Reaktionstemperaturen können im Bereich von Raumtemperatur bis zu Rückflusstemperaturen oder noch höher liegen. Vorzugsweise wird die Reaktion bei Raumtemperatur durchgeführt. Die radioaktiv markierten Isonitrilkomplexe sind nach relativ kurzen Reaktionszeiten isolierbar und werden in relativ hohen Ausbeuten erhalten.
Im Falle von Technetium werden Tc-99m-Isonitrilkomplexe vorzugsweise hergestellt, indem man eine Menge Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat, eine Menge eines Übertragungsmittels und eine Menge eines Reduktionsmittels (das Pertechnetat (99mTcO&sub4;&supmin;) in wässrigem Medium reduzieren kann) in jeweils ausreichenden Mengen, um den radioaktiv markierten Isonitrilkomplex zu bilden, miteinander mischt. Die Komponenten können in jeder beliebigen Reihenfolge zusammengegeben werden. Gegebenenfalls kann vor der Zugabe des Pertechnetats eine Menge eines Cyclodextrins zugegeben werden, die ausreicht, um die Bildung des radioaktiv markierten Isonitrilkomplexes zu erleichtern. Gegebenenfalls kann auch eine pharmazeutisch annehmbare Puffersubstanz, wie Citrat oder Phosphat, oder ein Lyophilisierungshilfsmittel, wie Maltol oder Maltose, oder beides hinzugefügt werden. Vorzugsweise beträgt die Menge des Tris(isonitril)kupfer(I)sulfats 0,1 mg bis 100 mg, die Menge des Übertragungsmittels beträgt 0,05 mg bis 5 mg, die Menge des Reduktionsmittels beträgt 5 ug bis 5 mg, die Menge des wahlfreien Cyclodextrins beträgt 1 mg bis 100 mg, die Menge der wahlfreien Puffersubstanz beträgt 0,1 mg bis 25 mg, und die Menge des wahlfreien Lyophilisierungshilfsmittels beträgt 1 Gewichtsprozent bis 10 Gewichtsprozent.
Vorzugsweise ist das Übertragungsmittel Cystein-Hydrochlorid oder ein Salz davon. Alkylester von Cystein, wie Cysteinmethylester (CME) und Cysteinethylester (CEE) werden ebenfalls bevorzugt. CME wird am meisten bevorzugt.
Bestimmte Isonitrilliganden, die für die Erfindung geeignet sind, können als Reduktionsmittel wirken, so dass ein zusätzliches Reduktionsmittel nicht mehr erforderlich ist. Zusätzliche Reduktionsmittel werden verwendet, wenn dies erforderlich oder erwünscht ist, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Beispielhafte Reduktionsmittel sind Zinn(II)-Salze, wie Zinn(II)chlorid-Dihydrat, Formamidinsulfinsäure, Natriumdithionit, Natriumhydrogensulfit, Hydroxylamin und Ascorbinsäure.
Ein beispielhaftes Cyclodextrin, das ebenfalls in der Markierungsreaktion mitverwendet werden kann, ist γ-Cyclodextrin. Cyclodextrine funktionieren vermutlich so, dass sie für eine Vororganisation von Reaktanten in ihren hydrophoben Hohlräumen oder Taschen sorgen und dadurch die Geschwindigkeit der Reaktion erhöhen.
Die Reaktion ist je nach den besonderen eingesetzten Reagentien und den verwendeten Bedingungen im allgemeinen nach 1 Minute bis 2 Stunden zu Ende. Ausbeuten an Radionuklid-Isonitril-Koordinationskomplexen, die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden, liegen im Bereich von 71% bis 85% nach 15 Minuten Reaktionszeit bei 26ºC bis zu 87% bis 95% nach 35 Minuten Reaktionszeit bei 26ºC. Die nach 15 Minuten erhaltenen Ausbeuten übersteigen die besten Ausbeuten, die man in 30 Minuten erhält, wenn man die im US-Patent 4,885,100 offenbarte Technik verwendet.
Wenn die geeigneten Mengen von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], Cystein-Hydrochlorid (als Übertragungsmittel) und dem Reduktionsmittel Zinn(II)chlorid-Dihydrat bei Raumtemperatur mit 99mTCO&sub4;&supmin; umgesetzt werden, erhält man Ausbeuten an 99mTc(MIBI)&sub6;&spplus; im Bereich von 71 bis 76% nach 15 Minuten, die nach 35 Minuten 87% erreichen.
Wenn ein Ester von Cystein als Übertragungsmittel verwendet wird, erhält man noch höhere Ausbeuten an Tc-99m-Isonitrilkomplexen. Zum Beispiel führt die Reaktion geeigneter Mengen an [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], Cysteinethylester-Hydrochlorid und Zinn(II)chlorid-Dihydrat mit 99mTcO&sub4;&supmin; bei Raumtemperatur zu 74% Ausbeute an 99mTc(MIBI)&sub6;&spplus; nach 15 Minuten und 90% nach 35 Minuten. Die Reaktion geeigneter Mengen an [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], Cysteinmethylester-Hydrochlorid und Zinn(II)chlorid-Dihydrat mit 99mTcO&sub4;&supmin; bei Raumtemperatur führt zu 85% Ausbeute an 99mTc(MIBI)&sub6;&spplus; nach 15 Minuten und 91% nach 35 Minuten. Wenn γ-Cyclodextrin in einem Gemisch geeigneter Mengen von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], Cysteinmethylester-Hydrochlorid und Zinn(II)chlorid-Dihydrat mitverwendet wird, führt die Reaktion mit 99mTcO&sub4;&supmin; bei Raumtemperatur zu 78% Ausbeute an 99mTc(MIBI)&sub6;&spplus; nach 15 Minuten und 95% nach 35 Minuten.
Kits zur Herstellung eines Komplexes aus einem Radionuklid und einem Isonitrilliganden gemäß der vorliegenden Erfindung sind steril und nichtpyrogen und umfassen einen Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex, ein Übertragungsmittel und ein Reduktionsmittel zum Reduzieren eines Radionuklids in jeweiligen Mengen, die ausreichen, um den Komplex aus dem Radionuklid und dem Isonitrilliganden zu bilden. Gegebenenfalls können die Kits auch ein Cyclodextrin, eine Puffersubstanz, ein Lyophilisierungshilfsmittel oder eine beliebige Kombination davon enthalten. Vorzugsweise enthalten solche Kits 0,1 bis 100 mg des Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexes, 0,05 bis 5 mg des Übertragungsmittels, 0,005 bis 5000 mg des Reduktionsmittels und gegebenenfalls 1 bis 100 mg eines Cyclodextrins, 0,1 bis 25 mg einer Puffersubstanz oder 1 bis 10 Gew.-% eines Lyophilisierungshilfsmittels. Außerdem ist der Inhalt der Kits vorzugsweise nach Möglichkeit lyophilisiert, um die Lagerung zu erleichtern. Wenn eine Lyophilisierung nicht möglich ist, können die Kits auch tiefgekühlt gelagert werden. Die Komponenten sind vorzugsweise in verschlossenen nichtpyrogenen sterilisierten Behältern enthalten.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben.

Beispiele

Analyseverfahren

HPLC (high pressure liquid chromatography) und Dünnschichtchromatographie (DC) wurden verwendet, um die radiochemische Reinheit (RCP) des Tc-99m-markierten Produkts zu bestimmen. Die radiochemische Reinheit spiegelt die prozentuale Ausbeute des Radionuklid-Isonitril-Komplexes wider.
Aliquote der unten beschriebenen Markierungsreaktionsgemische wurden auf C18-Umkehrphasen-Dünnschichtchromatographieplatten von Whatman chromatographiert, die mit einem Lösungsmittelsystem aus 40% Acetonitril, 30% Methanol, 20% 0,5 M Ammoniumacetat und 10% Tetrahydrofuran entwickelt wurden. Die aus dem Pertechnetat und dem Radionuklid- Isonitril-Komplex hergestellten 99mTc-markierten Spezies werden in diesem System von kolloidalem Material abgetrennt, das als Nebenprodukt der Markierungsreaktion entsteht. Radioanalytische HPLC wurde auf einer Säule (4,6 mm · 250 mm) des Typs uBondapak C&sub1;&sub8; (Waters Associates) durchgeführt. Die Säule wurde mit einer Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min mit einem linearen Gradienten von 100% Lösungsmittel A (700 : 300 : 1 Wasser : Acetonitril : Trifluoressigsäure) bis 100% Lösungsmittel B (100 : 900 : 1 Wasser : Acetonitril : Trifluoressigsäure) über 10 Minuten eluiert, eine Minute fang auf 100% Lösungsmittel B gehalten, und dann kehrte man zu 100% Lösungsmittel A zurück. Die RCP-, Kolloid- und korrigierten RCP-Daten in den folgenden Beispielen sind in Prozent angegeben. Korrigierte RCP-Daten wurden aus dem Mittelwert von zwei RCP-Werten aus der HPLC bestimmt, der um den Mittelwert aus drei durch DC bestimmten Kolloidwerten korrigiert wurde, d. h. % korrigiertes RCP = [(100 - % Kolloid (durch DC))/100] (% RCP (durch HPLC)).

Beispiel 1

Multivariante Parameteranalyse der im US-Patent Nr. 4 885 100 beschriebenen Technik

Empirische Hinweise zeigten, dass die im US-Patent Nr. 4,885,100 beschriebene Technik keine ausreichend hohen Ausbeuten an Tc-99m- Isonitrilkomplexen nach ausreichend kurzen Zeitspannen ergibt, um im Rahmen eines geschäftigen Krankenhauses praktikabel zu sein. Auf der Grundlage einer ausführlichen multivarianten Parameteranalyse wurde bestimmt, dass die Technik des genannten Patents maximale Ausbeuten an dem Tc-99m-Isonitrilkomplex, [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;, von nur 30% bzw. 68% zu den Zeitpunkten 10 Minuten bzw. 30 Minuten ergibt.
Die Studie war statistisch gestaltet, wobei das kommerziell erhältliche Softwarepaket RSDiscover Bolt Beranek & Newman, Cambridge, MA) verwendet wurde. Ein kubisch-flächenzentrierter Aufbau mit fünf Faktoren und 32 Experimenten wurde verwendet. Zu den Faktoren gehörten die Menge an [Cu(MIBI)&sub3;][BF&sub4;], die Menge an Zinn(11)chlorid-Dihydrat, die Menge an Cystein-Hydrochlorid-Hydrat, die Menge an Mannit und der pH-Wert; sie sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Natriumcitrat-Dihydrat-Pufferkomponente wurde festgehalten. Die drei Werte, die für jeden Faktor gewählt wurden, waren: [Cu(MIBI)&sub3;][BF&sub4;] 0,5, 1,25 und 2,0 mg/Ampulle; Zinn(11)chlorid 10, 105 und 200 ug/Ampulle; Cystein 3, 7,5 und 12 mg/Ampulle; Mannit 5, 15 und 25 mg/Ampulle; und pH 3, 4, 5 und 6. Die erforderlichen Mengen der Komponenten Mannit, Cystein-Hydrochlorid-Hydrat, [Cu(MIBI)&sub3;][BF&sub4;] und Zinn(II)chlorid-Dihydrat, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind, und eine konstante Menge Natriumcitrat-Dihydrat wurden in einem 10,0-ml-Messkolben gelöst, wobei man argondurchspültes entionisiertes Wasser verwendete, den pH-Wert einstellte und bis zur Marke verdünnte. 1,0 ml der resultierenden Lösung wurden jeweils auf drei Ampullen verteilt, die dann in ein temperiertes Wasserbad von 26ºC gebracht wurden. In jede Ampulle wurden 1,0 ml Na99mTcO&sub4;-Lösung (50 mCi/ml, erhalten aus einem &sup9;&sup9;Mo/99mTc-Radionuklidgenerator) gegeben, die in 1,8-Gew.-%iger Kochsalzlösung hergestellt wurde. Die Ausbeute des Produkts [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus; bei 10 und bei 30 Minuten wurde durch die oben beschriebenen DC- und HPLC-Verfahren bestimmt. Zwei Ampullen wurden sowohl durch DC als auch durch HPLC analysiert, während die dritte Ampulle nur durch DC analysiert wurde. Die Daten sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1. Mengen der Komponenten für die Response-Surface-Studie Tabelle 2. Daten der Response-Surface-Studie
Das korrigierte prozentuale RCP der [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;-Daten wurde als Reaktion in der experimentellen Anordnung eingegeben. Dann wurden die Daten in RSDiscover modelliert. Die Tabellen der Varianzanalyse (ANOVA) für die resultierenden Modelle der [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;-Ausbeute nach 10 Minuten (Tabelle 3) und der [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;-Ausbeute nach 30 Minuten (Tabelle 4) sind unten gezeigt. In den Tabellen 3 und 4 sind M = Mannit, CY = Cystein, MI = [Cu(MIBI)&sub3;][BF&sub4;], T = SnCl&sub2; · 2H&sub2;O, und P = pH. Tabelle 3. Kleinste-Quadrate-Komponenten-ANOVA für RCP bei 10 Minuten
mittlerer quadratischer Fehler = 0,8491
angepasster mittlerer quadratischer Fehler = 0,7538 Tabelle 4. Kleinste-Quadrate-Komponenten-ANOVA fiür RCP bei 30 Minuten
mittlerer quadratischer Fehler = 0,8780
angepasster mittlerer quadratischer Fehler = 0,7898
Die ANOVA-Tabellen zeigen, dass ein Modell fiür die Daten der [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;-Ausbeute nach 10 Minuten erzeugt werden kann, das 75% der Variabilität der Daten erklärt. Ein ähnliches Modell kann für die Daten der [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;-Ausbeute nach 30 Minuten erzeugt werden; es erklärt 79% der Variabilität.
Die unter Verwendung dieser Modelle vorhergesagte maximale Ausbeute an [99mTC(MIBI)&sub6;]&spplus; unter Verwendung der im US-Patent Nr. 4,885,100 offenbarten Methoden und Reagentien beträgt 31% bei 10 Minuten und 75% bei 30 Minuten. Die Werte der 5 Faktoren beim vorhergesagten Maximum betrugen [Cu(MIBI)&sub3;][BF&sub4;] = 1,9 mg, SnCl&sub2; · H&sub2;O = 192 ug, pH = 6, Mannit = 5 mg, und Cystein = 3 mg. Als diese Zubereitung getestet wurde, erhielt man eine Ausbeute von 30% bei 10 Minuten und eine Ausbeute von 68% bei 30 Minuten. Die beobachteten Ausbeuten waren etwas niedriger als die vorhergesagten Ausbeuten, aber noch gut innerhalb der Standardabweichungen für die vorhergesagten Werte.

Beispiel 2

Synthese von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] · 0,5 Aceton

CuSO&sub4; · 5H&sub2;O (24,5 g, 98,1 mmol) und Kupfermetall (12,6 g, 198 mmol) wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen 500-ml-Schienk-Kolben gegeben, und dann wurden 200 ml mit Stickstoff durchspültes Aceton sowie 75 ml mit Stickstoff durchspültes Acetonitril hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde 1,5 Stunden lang unter Stickstoff am Rückfluss gehalten und dann in einem Eisbad abgekühlt. Es bildete sich eine große Menge weiße kristalline Feststoffe. Dann wurde 2-Methoxyisobutylisonitril (MIBI) (66,6 g, 588 mmol) im Verlaufe von 2 Stunden dazugetropft. Man ließ das Reaktionsgemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen und rührte es 12 Stunden lang. Das überschüssige Kupfermetall wurde unter Verwendung der Schienk-Technik abfiltriert, und die flüchtigen Stoffe wurden aus dem grün gefärbten Filtrat verdampft. Der gelbgrüne sirupartige Rückstand wurde in einer minimalen Menge (~200 ml) Aceton (von B&sub2;O&sub3; abdestilliert, entgast) gelöst, und dann wurden 400 ml wasserfreier Diethylether unter kräftigem Rühren dazugetropft. Ein schmutzigweißer öliger Feststoff fiel aus und wurde auf einem mittleren Schienk-Filter isoliert und dann unter Vakuum getrocknet. Das rohe Produkt wurde in einer Argon-Glovebox dreimal aus einer minimalen Menge heißen Acetons umkristallisiert, was einen weißen kristallinen Feststoff ergab (15,0 g, 16,1 mmol). Die Daten des ¹H-NMR- Spektrums (CDCl&sub3;, 270 MHz) waren wie folgt: 3,58 (s, 12H, CH&sub2;), 3,20 (s, 18H, OCH&sub3;), 2,12 (s, 3H, Aceton), 1,24 (s, 36H, CH&sub3;). Berechnete Elementaranalyse für C37,5H&sub6;&sub9;N&sub6;O10,5SCu&sub2;:
C 49,37%; H 7,47%; N 9,03%; Cu 13,65%
gefunden: C 48,56%; H 7,43%; N 8,79%; Cu 13,4%.

Beispiele 3-5

Auswirkung von Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat und Übertragungsmittel auf die Ausbeute an [99mTC(MIBI)&sub6;]&spplus;

Die in Tabelle 5 angegebenen Mengen an [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;]·0,5 Aceton und Cystein-Hydrochlorid-Hydrat wurden zusammen mit 0,27 mmol Mannit, 0,17 mmol Natriumcitrat-Dihydrat und 0,009 mmol Zinn(II)chlorid-Dihydrat in einem 10,0-ml-Messkolben gelöst, wobei man argondurchspültes entionisiertes Wasser verwendete, den pH-Wert einstellte und bis zur Marke verdünnte. 1,0 ml der resultierenden Lösung wurden jeweils auf drei Ampullen verteilt, die dann in ein temperiertes Wasserbad von 26ºC gebracht wurden. In jede Ampulle wurden 1,0 ml Na99mTcO&sub4;-Lösung (50 mCi/ml) gegeben, die wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, und das korrigierte prozentuale RCP wurde bei 15 und entweder 35 oder 40 Minuten bestimmt. Die Daten sind in Tabelle 5 angegeben.
Tabelle 5. Auswirkung der [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;]-Menge und der Cysteinmenge auf die Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;
* MIBI bezieht sich auf die molare Konzentration an MIBI in Form von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], berechnet durch [Cu-Salz] · 6.
Die Ergebnisse zeigen die Auswirkung der Verwendung höherer Konzentrationen an [Cu(MIBI)&sub3;]&spplus;, die durch Verwendung des besser löslichen Sulfatsalzes [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] erreichbar sind. Die Ausbeuten an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus; nach 15 Minuten sind gegenüber denjenigen, die man unter Verwendung der im US-Patent 4,885,100 offenbarten Technik erhält, deutlich erhöht. Tatsächlich übertreffen die Ausbeuten nach 15 Minuten diejenigen, die man unter Verwendung der früher bekannten Technik nach 30 Minuten erhält. Es gibt auch eine günstige Wirkung auf die Ausbeute, indem man die Cysteinmenge erhöht, so dass nach 35 Minuten Inkubation unter den Bedingungen von Beispiel Nr. 5 eine Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus; von 87% erhalten werden kann.

Beispiele 6 und 7

Auswirkung von Cysteinalkylestern auf die Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;

Die in Tabelle 6 angegebenen Mengen an [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] · 0,5 Aceton und entweder Cysteinmethylester-Hydrochlorid (CME) oder Cysteinethylester- Hydrochlorid (CEE) wurden zusammen mit 0,27 mmol Mannit, 0,17 mmol Natriumcitrat-Dihydrat und 0,009 mmol Zinn(II)chlorid-Dihydrat in einem 10,0-ml-Messkolben gelöst, wobei man argondurchspültes entionisiertes Wasser verwendete, den pH-Wert einstellte und bis zur Marke verdünnte. 1,0 ml der resultierenden Lösung wurden jeweils auf drei Ampullen verteilt, die dann in ein temperiertes Wasserbad von 26ºC gebracht wurden. In jede Ampulle wurden 1,0 ml Na99mTcO&sub4;-Lösung (50 mCi/ml) gegeben, die wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, und die Reaktionen wurden nach 15 und nach 35 Minuten überwacht. Die Daten sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6. Auswirkung von Cysteinalkylestern als Übertragungsmittel auf die Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;
* MIBI bezieht sich auf die molare Konzentration an MIBI in Form von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], berechnet durch [Cu-Salz] · 6.
Die Ergebnisse zeigen die günstige Wirkung der Verwendung von Alkylestern von Cystein anstelle von Cystein als Übertragungsmittel. Die Verbesserung der Ausbeute ist größtenteils auf eine erhebliche Senkung der Menge des als Nebenprodukt gebildeten 99mTc-Kolloids zurückzuführen. Nach 15 Minuten können Ausbeuten von bis zu 85% erhalten werden, wenn man den bevorzugten Cysteinmethylester als Übertragungsmittel verwendet (Beispiel Nr. 7). Die Ausbeuten nach 35 Minuten waren in Beispiel Nr. 6 und 7 jeweils ≥ 90%.

Beispiel 8

Auswirkung von Cyclodextrin auf die Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;

0,011 mmol [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] · 0,5 Aceton, 0,022 mmol Cysteinmethylester-Hydrochlorid, 0,38 mmol γ-Cyclodextrin, 0,008 mmol Natriumcitrat- Dihydrat, 0,008 mmol wasserfreies Chrom(II)chlorid und 0,0009 mmol Zinn(11)chlorid-Dihydrat wurden in einem 10,0-ml-Messkolben gelöst, wobei man argondurchspültes entionisiertes Wasser verwendete, den pH-Wert einstellte und bis zur Marke verdünnte, 1,0 ml der resultierenden Lösung wurden jeweils auf drei Ampullen verteilt, die dann in ein temperiertes Wasserbad (26ºC) gebracht wurden. In jede Ampulle wurden 1,0 ml Na99mTcO&sub4;-Lösung (50 mCi/ml) gegeben, die wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, und die Reaktionen wurden nach 15 und nach 35 Minuten überwacht. Die Daten sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7. Auswirkung von γ-Cyclodextrin auf die Ausbeute an [99mTc(MIBI)&sub6;]&spplus;
* MIBI bezieht sich auf die molare Konzentration an MIBI in Form von [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;], berechnet durch [Cu-Salz] · 6.
Die Ergebnisse zeigen die günstige Wirkung der Zugabe von γ-Cyclodextrin zum Reaktionsgemisch. Nach 15 Minuten erhält man eine Ausbeute von 78%, und nach 35 Minuten von 95%, während unter diesen Reaktionsbedingungen erheblich weniger [Cu(MIBI)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] (0,001 vs. 0,01 mmol) und erheblich weniger Cysteinmethylester (0,002 vs. 0,016 mmol) benötigt werden. Dieser Effekt ist auf die Wirkung der Vororganisation der Reaktanten auf die Reaktionsgeschwindigkeit zurückzuführen.

Claims

1. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex der Formel (I):

[Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] (I)

wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest mit 1-30 Kohlenstoffatomen ist, der unsubstituiert oder mit ungeladenen oder geladenen Gruppen substituiert ist.

2. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß Anspruch 1, wobei R ein Alkyl mit 1-20 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl oder Biphenyl ist.

3. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß Anspruch 1, wobei R ein Alkyl mit 1-20 Kohlenstoffatomen ist oder die Formel (II) oder (IIA) hat:

-A-O-R¹

oder

wobei A eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe ist und R¹ und R² jeweils unabhängig eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe sind oder zusammengenommen eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe sind, mit der Maßgabe, dass:

(a) die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in A plus R¹ in Formel (II) 4 bis 6 ist, mit der weiteren Maßgabe, dass, wenn die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 6 ist, das zu der Isonitrilgruppe βständige Kohlenstoffatom ein quartäres Kohlenstoffatom ist, und

(b) die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in A plus R¹ plus R² in Formel (IIA) 4 bis 9 ist.

4. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß Anspruch 3, wobei die Löslichkeit des Komplexes in Wasser über 3 mg/ml beträgt.

5. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß Anspruch 4, wobei die Löslichkeit des Komplexes in Wasser wenigstens 100 mg/ml beträgt.

6. Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß Anspruch 3, bei dem es sich um Tris(1-Isocyano-2-methoxy-2-methylpropan)kupfer(I)sulfat handelt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Tris(isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplexes, wie er in Anspruch 1 definiert ist, umfassend:

(a) das Umsetzen von einem Äquivalentgewicht Tetrakis(acetonitril)kupfer(I)sulfat mit sechs Äquivalenten eines Isonitrilliganden; und

(b) das Isolieren des festen Tris(isonitril)kupfer(T)sulfat-Komplexes.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, das weiterhin die Bildung des Tetrakis(acetonitril)kupfer(I)sulfats in situ umfasst durch:

(a) Erhitzen eines Gemischs von Kupfer(II)sulfat, einem Überschuss von einem Äquivalent an Kupferpulver und einem Überschuss von acht Äquivalenten an Acetonitril;

(b) Umsetzen des Produkts von Schritt (a) mit sechs Äquivalenten Isonitril bei 0ºC, so dass man quantitativ [Cu(CNR)&sub3;]&sub2;[SO&sub4;] erhält.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei es sich bei dem Tris- (isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex um Tris(1-isocyano-2-methoxy-2- methylpropan)kupfer(I)sulfat handelt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Koordinationskomplexes aus einem Isonitrilliganden und einem Radionuklid, umfassend das Vermischen eines Kupfer(I)sulfat-Komplexes des Isonitrilliganden, wie er in einem der Ansprüche 1-6 definiert ist, mit dem Radionuklid in einem Lösungsmittel, so dass das Kupfer durch das Radionuklid ersetzt wird und dadurch der Koordinationskomplex entsteht.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Radionuklid ein radioaktives Isotop von Tc, Ru, Co, Pt, Fe, Os, Ir, W, Re, Cr, Mo, Mn, Ni, Rh, Pd, Nb oder Ta ist.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Radionuklid ein radioaktives Isotop von Tc ist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei es sich bei dem Radionuklid um 99mTC handelt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Mitverwendung eines Übertragungsmittels bei der Reaktion umfasst.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Übertragungsmittel Cystein oder ein Salz davon ist.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Übertragungsmittel ein Alkylester von Cystein ist.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei es sich bei dem Übertragungsmittel um Cysteinmethylester handelt.

18. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei es sich bei dem Übertragungsmittel um Cysteinethylester handelt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Mitverwendung eines Reduktionsmittels bei der Reaktion umfasst.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei es sich bei dem Reduktionsmittel um ein Zinn(II)-Salz, Formamidinsulfinsäure, Natriumdithionit, Natriumhydrogensulfit, Hydroxylamin oder Ascorbinsäure handelt.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei es sich bei dem Zinn(II)-Salz um Zinn(II)chlorid-Dihydrat handelt.

22. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Mitverwendung eines Cyclodextrins bei der Reaktion umfasst.

23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei es sich bei dem Cyclodextrin um γ-Cyclodextrin handelt.

24. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Kupfer(I)sulfat-Komplex des Isonitrilliganden und das Radionuklid bei Raumtemperatur in Wasser oder Kochsalzlösung miteinander vermischt werden.

25. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Radionuklid-Isonitril- Koordinationskomplex in einer Ausbeute von 71% bis 95% gebildet wird.

26. Steriler, nichtpyrogener Kit zur Herstellung eines Komplexes aus einem Radionuklid und einem Isonitrilliganden, umfassend den Tris- (isonitril)kupfer(I)sulfat-Komplex gemäß einem der Ansprüche 1-6, ein Übertragungsmittel und ein Reduktionsmittel, das in der Lage ist, ein Radionuklid zu reduzieren, in jeweiligen Mengen, die ausreichen, um den Komplex aus dem Radionuklid und dem Isonitrilliganden zu bilden.

27, Kit gemäß Anspruch 26, wobei die Menge des Tris(isonitril)kupfer(I)- sulfat-Komplexes 0,1 bis 100 mg beträgt, die Menge des Übertragungsmittels 0,05 bis 5 mg beträgt und die Menge des Reduktionsmittels 0,005 bis 5000 mg beträgt.

28. Kit gemäß Anspruch 26, wobei die Komponenten lyophilisiert oder eingefroren werden und es sich bei dem Radionuklid um 99mTc handelt.

29. Kit gemäß Anspruch 26, wobei das Übertragungsmittel Cystein oder ein Salz davon ist.

30. Kit gemäß Anspruch 29, wobei das Übertragungsmittel ein Alkylester von Cystein ist.

31. Kit gemäß Anspruch 30, wobei es sich bei dem Cysteinalkylester um Cysteinmethylester handelt.

32. Kit gemäß Anspruch 30, wobei es sich bei dem Cysteinalkylester um Cysteinethylester handelt.

33. Kit gemäß Anspruch 26, wobei es sich bei dem Reduktionsmittel um Zinn(II)chlorid-Dihydrat handelt.

34. Kit gemäß Anspruch 26, der weiterhin ein Cyclodextrin in einer ausreichenden Menge umfasst, um die Bildung des Komplexes aus dem Radionuklid und dem Isonitrilliganden zu erleichtern.

35. Kit gemäß Anspruch 34, wobei es sich bei dem Cyclodextrin um γ-Cyclodextrin handelt.

36. Kit gemäß Anspruch 35, wobei die Menge des γ-Cyclodextrins 1 bis 100 mg beträgt.