EP4182314A1 - Procede de preparation d'un ligand chelateur derive de pcta - Google Patents

Procede de preparation d'un ligand chelateur derive de pcta

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Publication number
EP4182314A1
EP4182314A1 EP21743521.3A EP21743521A EP4182314A1 EP 4182314 A1 EP4182314 A1 EP 4182314A1 EP 21743521 A EP21743521 A EP 21743521A EP 4182314 A1 EP4182314 A1 EP 4182314A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formula
complex
rrr
gadolinium
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21743521.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Martine Cerf
Soizic Le Greneur
Alain CHÉNEDÉ
Bruno François
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guerbet SA
Original Assignee
Guerbet SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guerbet SA filed Critical Guerbet SA
Publication of EP4182314A1 publication Critical patent/EP4182314A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/08—Bridged systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the preparation of a chelating ligand derived from PCTA, by decomplexation of a gadolinium complex of said ligand, which being obtained beforehand by a process of preparation and purification making it possible to obtain, in a preferably, the stereoisomers of said complex which have physico-chemical properties which are of particular interest for applications as a contrast agent in the field of medical imaging, in particular for Magnetic Resonance Imaging.
  • the present invention also relates to a composition comprising said diastereoisomerically enriched complex and its free ligand, as a chelation excipient.
  • contrast agents based on lanthanide chelates in particular gadolinium (Gd)
  • Gd gadolinium
  • GBCA gadolinium-based Contrast Agent, contrast products based on gadolinium
  • macrocyclic chelates such as meglumine gadoterate based on DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N',N",N"'-tetraacetic acid), gadobutrol based on D03A-butrol, gadoteridol based on HPD03A, as well as linear chelates, in particular based on DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) or DTPA-BMA (ligand of gadodiamide).
  • DOTA 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N',N",N"'-tetraacetic acid
  • gadobutrol based on D03A-butrol
  • gadoteridol based on HPD03A
  • linear chelates in particular based on DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) or DTPA-BMA (ligand of gadodiamide).
  • GdCA GdCA
  • macrocyclic chelates such as bicyclopolyazamacrocyclocarboxylic acid (EP 0 438206) or derivatives of PCTA (i.e. comprising at least the chemical structure of the acid 3,6,9 ,15-tetraazabicyclo[9,3,1]pentadeca-1(15),11,13-triene-3,6,9-triacetic acid), as described in document EP 1 931 673.
  • NSF Neurogenic Systemic Fibrosis, systemic nephrogenic fibrosis or fibrogenic dermopathy
  • a first strategy for limiting the risk of lanthanide release in the body thus consists in opting for complexes which are distinguished by the highest possible thermodynamic and/or kinetic stability. Indeed, the more the complex is stable, the more the quantity of lanthanide released over time will be limited.
  • the complexes of chelating ligands derived from PCTA comprising a structure of the pyclene type described in the document EP 1 931 673, while having good kinetic stability, generally have a lower thermodynamic constant than that of the complexes of the other macrocycles cyclene derivatives.
  • the complex of formula (II) corresponds to several stereoisomers, in particular due to the presence of the three asymmetric carbon atoms located in position a on the side chains of the complex, with respect to the nitrogen atoms of the macrocycle on which said side chains are grafted. These three asymmetric carbons are marked with an asterisk (*) in formula (II) shown above.
  • the synthesis of the complex of formula (II) as described in document EP 1 931 673 leads to the production of a mixture of stereoisomers.
  • the aminopropanediol groups of the side chains of the complex of formula (II) also contain an asymmetric carbon.
  • the complex of formula (II) comprises a total of 6 asymmetric carbons, and therefore exists in the form of 64 configurational stereoisomers.
  • the only source of stereoisomerism considered for a given side chain will be, for the sake of simplification, that corresponding to the asymmetric carbon bearing the carboxylate group, marked with an asterisk (*) in the formula (II ) shown above.
  • each of these 3 asymmetric carbons can be of absolute configuration R or S
  • the complex of formula (II) exists in the form of 8 families of stereoisomers, called hereinafter ll-RRR, ll-SSS, ll- RRS, ll-SSR, ll-RSS, ll-SRR, ll-RSR and ll-SRS. More precisely, according to the usual nomenclature in stereochemistry, the complex of formula (II) exists in the form of 8 families of diastereoisomers.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • UHCP ultra high performance liquid phase chromatography
  • iso1, iso2, iso3 and iso4 4 masses or groups of isomers of the complex of formula (II) obtained according to the method of the prior art, corresponding to 4 different elution peaks characterized by their retention time on the chromatogram, which will be called iso1, iso2, iso3 and iso4 in the following description.
  • iso4 which comprises a mixture of the ll-RRR and ll-SSS isomers of formulas (ll-RRR) and (ll-SSS) shown below, proves to be the most interesting as as a contrast agent for medical imaging.
  • gadobutrol or gadoterate, macrocyclic gadolinium complexes exhibit a kinetic inertia of 18 hours and 4 days respectively under the same conditions, while linear gadolinium complexes such as gadodiamide or gadopentetate dissociate instantaneously.
  • iso4 is more stable from a chemical point of view than iso3 in particular.
  • the amide functions of the complex of formula (II) are indeed capable of being hydrolyzed.
  • the hydrolysis reaction of an amide function results in the formation of a dicoupled impurity, which is accompanied by the release of 3-amino-1,2-propanediol.
  • the inventors have studied the kinetics of the hydrolysis reaction of the complex of formula (II) in aqueous solution at pH 13, and observed that the amide functions of iso4 are more stable with respect to hydrolysis than those of iso3. (equation 3)
  • the measurements carried out show a relatively equivalent contrasting power for the groups iso1, iso2 and iso4, and lower efficiency for iso3 (see Table 2).
  • Table 2 relaxivity of groups of iso1 to iso4 isomers at 37° C. SSS of said complex, which exhibit particularly advantageous physico-chemical properties.
  • the process according to the invention comprises an isomeric enrichment step, by conversion of the least stable stereoisomers to the most stable stereoisomers, which, surprisingly, while being carried out on the intermediate hexaacid complex and not on the final complex , makes it possible to obtain the very majority of the most stable isomers of the complex of formula (II).
  • the process for preparing the complex of formula (II) developed by the inventors is based on a step of isomeric enrichment of the gadolinium complex of intermediate hexaacid of formula (I) represented below:
  • the complex of formula (I) corresponds to several stereoisomers, due to the presence of the three asymmetric carbon atoms located in position a on the side chains of the complex, relative to the nitrogen atoms of the macrocycle on which said side chains are grafted. . These three asymmetric carbons are marked with an asterisk (*) in the formula (I) shown above.
  • each of the 3 asymmetric carbons carrying a carboxylate function can be of absolute configuration R or S
  • the complex of formula (I) exists in the form of 8 stereoisomers, referred to below as l-RRR, l-SSS, l -RRS, l-SSR, l-RSS, l-SRR, l-RSR and I-SRS. More precisely, according to the usual nomenclature in stereochemistry, the complex of formula (I) exists in the form of 4 pairs of enantiomers, diastereoisomers between them.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • UHCP ultra high performance liquid phase chromatography
  • IsoD crystallizes in water.
  • X-ray diffraction analyzes enabled the inventors to determine the crystalline structure of this group of isomers, and thus to discover that it comprises the l-RRR and l-SSS diastereoisomers of the complex of formula (I), of formulas (1-RRR) and (1-SSS) shown below.
  • the isomeric enrichment step of the process of the invention aims to enrich the gadolinium complex with the intermediate hexaacid of formula (I) in isoD.
  • the synthesis of the complex of formula (II) notably involves a conversion of the carboxylic acid functions of the intermediate hexaacid complex of formula (I) into an amide function.
  • This amidation reaction does not modify the absolute configuration of the three asymmetric carbon atoms of the complex of formula (I).
  • the amidation reaction is carried out on the hexaacid complex of formula (I) enriched in isoD previously obtained, it makes it possible to obtain the complex of formula (II) enriched in iso4.
  • the purification process developed by the inventors makes it possible, when it is implemented following the process for preparing the complex of formula (II) mentioned above, to obtain the complex of formula (II) with a profile optimized isomeric, but also a significantly improved impurity profile.
  • This diastereoisomerically enriched and purified complex exhibiting improved stability can therefore be formulated with its free macrocyclic ligand, while document WO 2014/174120 recommends formulating the complex of formula (II), obtained in the form of an isomeric mixture according to the process of EP 1 931 673, with a calcium complex of DOTA.
  • the present invention therefore relates to a process for preparing the macrocyclic ligand of formula (L) below: consisting of at least 80% of a diastereoisomeric excess comprising a mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers of formulas:
  • decomplexation is meant the reverse reaction of a complexation reaction, which corresponds in turn to the reaction of formation of a coordination complex between a metal cation and one (or more) ligand(s).
  • a decomplexation reaction corresponds to the breaking of the coordination bonds between the metal and the ligand(s) constituting said complex, and leads to the formation of metal cation species and free ligand(s).
  • the decomplexation of the complex of formula (II) therefore leads to the formation of the Gd 3+ ion and of the macrocyclic ligand of formula (L).
  • diastereoisomeric excess is intended to denote, in the context of the present invention, and with regard to the complex of formula (II), the fact that said complex is predominantly present in the form of an isomer or group of isomers chosen from among the diastereoisomers ll-RRR, ll-SSS, ll-RRS, ll-SSR, ll-RSS, ll-SRR, ll-RSR and ll- SRS.
  • Said diastereoisomeric excess is expressed as a percentage and corresponds to the quantity represented by the predominant isomer or group of isomers relative to the total quantity of the complex of formula (II). It is understood that this percentage can be both molar and mass, insofar as isomers have, by definition, the same molar mass.
  • the complex of formula (II) has at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 92%, preferably at least 94%, advantageously at least 97%, more advantageously at least 99% of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of 11-RRR and 11-SSS isomers.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers ll-RRR and ll- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether ll-RRR or ll-SSS, is present.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers preferably designates all the cases where each of the ll-RRR and ll-SSS isomers is present in a variable but non-zero quantity.
  • the ll-RRR and ll-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/ 45 and 45/55.
  • the 11-RRR and 11-SSS isomers are present within the mixture in a 50/50 ratio.
  • the diastereoisomeric excess as defined above corresponds to peak 4 of the UHPLC trace (i.e. the fourth isomer mass in the order of elution and corresponding to iso4), characterized by a retention time of between 6.0 and 6.6 minutes, typically about 6.3 minutes, said trace being obtained by implementing the UHPLC method described below.
  • UHPLC trace is meant, within the meaning of the present invention, the profile of the concentrations measured by the detector after passage and separation of a mixture of compounds (in this case of isomers of a compound) on a stationary phase as a function of time for a given composition and eluent flow rate.
  • the UHPLC trace consists of different peaks or peaks characteristic of the compound or mixture of compounds analyzed.
  • This is a reverse phase UPLC column with spherical particles consisting of a core, preferably very hard, in silica surrounded by a porous silica with a trifunctional C18 (octadecyl) grafting, and whose silanols have been treated with styling agents (end-capped). It is further characterized by a length of 150 mm, an inside diameter of 2.1 mm, a grain size of 1.6 ⁇ m, a porosity of 120 ⁇ and a carbon content of 4.7%.
  • the stationary phase used must be compatible with the aqueous mobile phases.
  • analysis conditions mobile phase gradient (% v /v):
  • the complex of formula (II) involved in step i) of the process according to the invention is the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) capable of being obtained according to the preparation process described in the continuation of the description, and is advantageously purified according to the purification process also described in the remainder of the description.
  • Step i) of decomplexing is typically carried out by bringing the complex of formula (II) into contact with a decomplexing agent, such as oxalic acid.
  • a decomplexing agent such as oxalic acid.
  • Step i) then typically comprises the following successive sub-steps: dissolving the complex of formula (II) in water, preferably deionized water, adding a decomplexing agent, such as oxalic acid, to the solution obtained above, preferably with stirring, heating the reaction mixture to a temperature advantageously between 60° C. and 130° C., in particular between 80° C. and 110° C., for example at 95° C. , typically for a period of between 1 h and 10 h, in particular between 3 h and 7 h, preferably with stirring, and the cooling of the mixture to a temperature advantageously between 10° C. and 30° C., for example at 20° C.
  • a decomplexing agent such as oxalic acid
  • Step ii) for removing the gadolinium salt formed during step i) is typically carried out by filtration.
  • step i) of decomplexation is carried out by bringing the complex of formula (II) into contact with oxalic acid
  • the salt formed during step i), eliminated during of step ii), typically by filtration is gadolinium oxalate.
  • the free macrocyclic ligand of formula (L) is then recovered during step iii), typically in the form of a solution.
  • free ligand is meant within the meaning of the present invention the ligand in free form, that is to say not complexed, in particular with metals - including lanthanides and actinides - or with cations of alkaline earths such as calcium or magnesium.
  • the free macrocyclic ligand of formula (L) recovered during step iii), typically in the form of a solution, can then be purified during a step iv).
  • This purification step iv) can be carried out according to any purification method well known to those skilled in the art, such as crystallization, preparative chromatography, passage through an ion exchange resin, or a combination of these.
  • step iv) involves passage over ion exchange resin(s) of the free macrocyclic ligand of formula (L) recovered during step iii).
  • ion exchange resin is meant, within the meaning of the present invention, a solid material generally in the form of beads composed of a polymer matrix on which are grafted positively (anionic resin) or negatively charged functional groups. (cationic resin), which will make it possible to respectively trap anions or cations by adsorption. The adsorption of anions or cations on the resin proceeds by ion exchange between the counter-ions of the functional groups initially present in order to ensure the electroneutrality of the resin, and the anions or cations intended to be trapped.
  • Step iv) can then comprise bringing an aqueous solution of the free macrocyclic ligand of formula (L) into contact with a strong anionic resin.
  • the water used can be chosen from purified water, distilled water or deionized water.
  • the water used is preferably purified water or water for injection (ppi water).
  • the use of purified water or ppi has the advantage of allowing the use of the free macrocyclic ligand of formula (L) in solution in water, without going through a step of solid isolation of the latter, for example for directly prepare a composition according to the invention, as described in the remainder of the description.
  • Said strong anionic resin typically comprises, as exchange functional groups, ammonium groups (N(RR′R”) + , where R, R′ and R′′ are identical or different (Cr C 6 )alkyl groups).
  • R, R′ and R′′ are identical or different (Cr C 6 )alkyl groups.
  • These include the Amberlite ® FPA900 IRA458 or resins sold by Dow Chemical.
  • Step iv) may further comprise bringing an aqueous solution of the free macrocyclic ligand of formula (L) into contact with a weak cationic resin.
  • the water used can be chosen from purified water, distilled water or deionized water.
  • the water used is preferably purified water or water for injection (ppi water).
  • the use of purified water or ppi has the advantage of allowing the use of the free macrocyclic ligand of formula (L) in solution in water, without going through a solid isolation step thereof, for example to directly prepare a composition according to the invention, as described in the following description.
  • Said resin weak cation typically comprises as functional groups exchangers carboxylate groups (CO2) ⁇
  • CO2 ⁇ include the IMAC ® HP336 resin sold by Dow Chemical, preferably in protonated form (H +).
  • the free macrocyclic ligand of formula (L) recovered during step iii), typically in the form of a solution, and optionally purified during step iv), can then be isolated during step v) .
  • This step of isolation in solid form can be carried out according to any method well known to those skilled in the art, in particular by precipitation, by crystallization, by freeze-drying, by atomization from an aqueous solution or by centrifugation after precipitation or crystallization of the free macrocyclic ligand of formula (L).
  • the present invention also relates to the free macrocyclic ligand of formula (L), which can be obtained according to the process of the invention.
  • composition comprising the complex of formula (II)
  • the present invention secondly relates to a composition
  • a composition comprising: the complex of formula (II) consisting of at least 80% of a diastereoisomeric excess comprising a mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers, and the macrocyclic ligand of formula (L).
  • the macrocyclic ligand of formula (L) is present in the composition in free form.
  • free form is meant, within the meaning of the present invention, the macrocyclic ligand not complexed, in particular with metals - including lanthanides and actinides - or with alkaline-earth cations such as calcium or magnesium.
  • the free macrocyclic ligand is not in the form of a complex with the gadolinium, and is not introduced into the composition in the form of a weak complex, typically of calcium, sodium, zinc or magnesium, as described in document US Pat. No. 5,876,695, the presence of said cations in trace form in the composition, and therefore of the corresponding complexes, however, not being excluded.
  • the complex of formula (II) present in the composition of the invention has at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 92%, more particularly at least 94%, preferably at least 97%, advantageously at least 99%, of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers ll-RRR and ll- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether ll-RRR or ll-SSS, is present.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers preferably designates all the cases where each of the ll-RRR and ll-SSS isomers is present in a variable but non-zero quantity.
  • the ll-RRR and ll-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/ 45 and 45/55.
  • the 11-RRR and 11-SSS isomers are present within the mixture in a 50/50 ratio.
  • the composition according to the invention has a free gadolinium concentration of less than 1 ppm (m/v), preferably less than 0.5 ppm (m/v).
  • Gd gadolinium
  • Gd 3+ gadolinium oxide
  • the term “free Gd” denotes the uncomplexed forms of gadolinium, and preferably available for complexation. This is typically the water-solubilized Gd 3+ ion. By extension, it can also be a source of free gadolinium, such as gadolinium chloride (GdC) or gadolinium oxide (Gd 2 0s).
  • GdC gadolinium chloride
  • Gd 2 0s gadolinium oxide
  • Gadolinium in the free form is typically measured by colorimetric assay, usually xylenol orange or Arsenazo (III). In the absence of a metal ion (such as gadolinium), these indicators have a specific color: at acidic pH, orange xylenol has a yellow color, while Arsenazo has a pink color. In the presence of gadolinium, their color turns purple.
  • the visual determination of the color change of the solution makes it possible to verify the presence or absence of gadolinium in the solution.
  • the color indicator When the amount of EDTA added equals the initial amount of free Gd, the color indicator is entirely in its free form and the solution "turns" yellow.
  • the quantity of EDTA added being known, this makes it possible to know the initial quantity of free Gd in the solution to be assayed.
  • the pH of the sample to be assayed is adjusted to be between 4 and 8.
  • the pH of the sample is acidic, and in particular less than 4, the pH is advantageously adjusted by adding d a base, then the measurement of the free Gd is carried out on the sample at the adjusted pH.
  • the composition according to the invention thus exhibits stability over time, that is to say that its composition remains in accordance with the specifications in terms of concentration of free gadolinium (in particular its concentration of free Gd remains less than 1 ppm (m / v)), over a period of at least 3 years, preferably at least 4 years or more preferably at least 5 years, in particular in terms of free paramagnetic metal content. According to ICH guidelines, a Observation of this stability for 6 months at 40°C is considered a good indication of 3 year stability at 25°C.
  • the composition according to the invention has a concentration of between 0.01 and 1.5 mol.L 1 , preferably between 0.2 and 0.7 mol.L 1 , more preferably between 0. 3 and 0.6 mol.L 1 in the complex of formula (II) described above.
  • the complex of formula (II) is assayed by methods known to those skilled in the art. It can in particular be assayed after mineralization and assay of the total gadolinium present in the composition, by optical emission spectrometry (also called ICP-AES or ICP Atomic Emission Spectrometry).
  • optical emission spectrometry also called ICP-AES or ICP Atomic Emission Spectrometry
  • complex of formula (II) allows this composition to have an optimal contrasting power while having a satisfactory viscosity. Indeed, below 0.01 mol.L 1 of complex of formula (II) described above, the performance as a contrast product is less satisfactory, and at a concentration greater than 1.5 mol.L 1 , the viscosity of this composition becomes too high for easy handling.
  • the composition according to the invention comprises between 0.002 and 0.4% mol/mol, in particular between 0.01 and 0.3% mol/mol, preferably between 0.02 and 0.2% mol/mol, more preferably between 0.05 and 0.15% mol/mol of macrocyclic ligand of formula (L) relative to the complex of formula (II).
  • the concentration of macrocyclic ligand of formula (L) in the composition is typically measured by a copper back assay, using for example copper sulphate as the copper ion source.
  • a solution containing a known initial concentration Qo of copper sulphate is preferably used, this concentration being greater than the quantity of free ligand in the solution.
  • the solution to be assayed containing free ligand of formula (L) free in quantity Qi to be determined.
  • the free ligand of formula (L) is a very good copper complexing agent: the formation of a (L)-copper complex is therefore observed.
  • a return assay of the copper remaining free in the solution is then advantageously carried out by potentiometry.
  • EDTA is for example added to the mixture drop by drop.
  • EDTA will complex the free copper in solution without decomplexing the (L)-copper, because the free ligand of formula (L) is a stronger complexing agent than EDTA.
  • Q2 the quantity of EDTA added Q2 is equal to the quantity of free copper in solution, a sudden drop in the potential of the solution is observed.
  • HPLC or UHPLC methods with UV or MS detection can be used, which are also well known to those skilled in the art.
  • UV or MS detection can be used, which are also well known to those skilled in the art.
  • UHPLC the non-co-elution of the species present makes it possible to quantify them.
  • the proportions specified in the present invention and in particular above are proportions before sterilization of the composition.
  • the pH of the composition is between 4.5 and 8.5, preferably between 5 and 8, advantageously between 6 and 8, in particular between 6.5 and 8. These pH ranges make it possible in particular to limit the appearance of certain impurities and promote the complexation of the paramagnetic metal ion M.
  • the composition according to the invention can be buffered, that is to say it can also comprise a buffer chosen from the buffers for use established for the pH range 5 to 8 and preferably from the buffers lactate, tartrate, malate, maleate, succinate, ascorbate, carbonate, Tris (Tris(hydroxymethyl)aminomethane), HEPES (2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazine]ethanesulfonic acid), MES (2-morpholino acid ethanesulphonic) and mixtures thereof, and preferably a buffer chosen from Tris, lactate, tartrate, carbonate buffers, MES and mixtures thereof.
  • the composition according to the invention comprises the Tris buffer.
  • composition that is the subject of the invention is preferably sterile.
  • the complex of formula (II) comprised in the composition according to the invention described above is the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) capable of being obtained according to the preparation process described in the remainder of the description, and is advantageously purified according to the purification process also described in the remainder of the description.
  • the macrocyclic ligand of formula (L) comprised in the composition according to the invention described above is the free macrocyclic ligand of formula (L) capable of being obtained according to the process of the invention.
  • the free macrocyclic ligand of formula (L) plays its role as a chelation excipient in the formulation, that is to say it traps the gadolinium released by the complex in the formulation
  • the complex thus formed which corresponds to a complex of formula (II)
  • the complex thus formed is typically of RRR and/or SSS configuration. Consequently, the diastereoisomeric excess ll-RRR and ll-SSS of the complex of formula (II) is stable over time in the formulation.
  • the complex of formula (II) can be prepared according to the process comprising the following successive steps: a) Complexation of the following hexaacid of formula (III): with gadolinium to obtain the hexaacid gadolinium complex of formula (I) as defined above, b) Isomerization by heating of the hexaacid gadolinium complex of formula (I) in an aqueous solution at pH between 2 and 4 , to obtain a diastereoisomerically enriched complex consisting of at least 80% of a diastereoisomeric excess comprising a mixture of the l-RRR and l-SSS isomers of said hexaacid gadolinium complex of formula (I), and c) Formation, at from the diastereoisomerically enriched complex obtained in step b), of the complex of formula (II), by reaction with 3-amino-1,2-propanediol.
  • Gd gadolinium
  • Gd 3+ gadolinium oxide
  • free Gd denotes the uncomplexed forms of gadolinium, and preferably available for complexation. This is typically the water-solubilized Gd 3+ ion. By extension, it can also be a source of free gadolinium, such as gadolinium chloride (GdCh) or gadolinium oxide.
  • GdCh gadolinium chloride
  • step a) comprises the reaction between the hexaacid of formula (III) and a source of free Gd in water.
  • the free Gd source is GDCH or Gd2Ü3, preferably Gd 2 u 3.
  • the reagents used in step a) that is to say the source of gadolinium (typically gadolinium oxide), the hexaacid of formula (III) and water, are the purest. possible, especially with regard to metallic impurities.
  • the source of gadolinium will advantageously be gadolinium oxide, preferably with a purity greater than 99.99%, and even more preferably, greater than 99.999%.
  • the water used in the process preferably comprises less than 50 ppm calcium, more preferably less than 20 ppm, and even more preferably less than 15 ppm calcium.
  • the water used in the process is deionized water, water for injection (wpi water) or purified water.
  • the quantities of the reagents correspond to, or are close to, stoichiometric proportions, as dictated by the equation-balance of the reaction of complexation taking place during this step.
  • close to stoichiometric proportions is meant that the difference between the molar proportions in which the reactants are introduced and the stoichiometric proportions is less than 15%, in particular less than 10%, preferably less than 8%.
  • the gadolinium can in particular be introduced in a slight excess with respect to the stoichiometric proportions.
  • the ratio of the quantity of material introduced in gadolinium to the quantity of material introduced in hexaacid of formula (III) is then greater than 1, but typically less than 1.15, in particular less than 1.10, advantageously less than 1.08 .
  • the amount of gadolinium introduced is greater than 1 equivalent (eq.), but typically less than 1.15 eq., in particular less than 1.10 eq., advantageously less than 1.08 eq., relative to the amount of hexaacid of formula (III) introduced, which for its part corresponds to 1 equivalent.
  • the quantity of Gd2Ü3 introduced is then typically greater than 0.5 eq., but less than 0.575 eq., in particular less than 0.55 eq., advantageously less to 0.54 eq., relative to the quantity of hexaacid of formula (III) introduced (1 eq.).
  • step a) comprises the following successive steps: a1) Preparation of an aqueous solution of hexaacid of formula (III), and a2) Addition, to the aqueous solution obtained in step a1 ), from a source of free gadolinium.
  • the content of hexaacid of formula (III) in the aqueous solution prepared during step a1) is typically between 10% and 60%, in particular between 15% and 45%, preferably between 20% and 35%, advantageously between 25% and 35%, even more advantageously between 25% and 30% by weight relative to the total weight of the aqueous solution.
  • steps a) and b) are carried out according to a one-pot embodiment, that is to say in the same reactor and without an intermediate step of isolation or purification.
  • the hexaacid gadolinium complex of formula (I) formed during step a) is directly subjected to step b) of isomerization, without being isolated or purified, and in the same reactor as that used for step a).
  • the gadolinium complex of hexaacid of formula (I) formed by the complexation reaction between the hexaacid of formula (III) and gadolinium during step a) is initially obtained in the form of a mixture of diastereoisomers .
  • Step b) aims to enrich the mixture of diastereoisomers in the l-RRR and l-SSS isomers, to obtain the complex of gadolinium of hexaacid of formula (I) diastereoisomerically enriched consisting of at least 85%, in particular of at least 90%, in particular at least 95%, preferably at least 97%, advantageously at least 98%, more advantageously at least 99% of a diastereoisomeric excess comprising the mixture of isomers l -RRR and l-SSS.
  • diastereoisomeric excess is meant, in the context of the present invention, and with regard to the complex of gadolinium of hexaacid of formula (I), the fact that said complex is mainly present in the form of an isomer or group of isomers chosen from among the diastereoisomers l-RRR, l-SSS, l-RRS, l-SSR, l-RSS, l-SRR, l-RSR and l-SRS.
  • Said diastereoisomeric excess is expressed as a percentage, and corresponds to the quantity represented by the major isomer or group of isomers relative to the total quantity of the gadolinium complex of hexaacid of formula (I). It is understood that this percentage can be both molar and mass, insofar as isomers have, by definition, the same molar mass.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers l-RRR and l- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of l-RRR and l-SSS isomers.
  • the inventors have in fact discovered that factors such as the pH and the temperature of the solution of gadolinium complex of hexaacid of formula (I) obtained at the end of step a) have an influence on the ratio in which the various isomers of the complex of formula (I) are present within the mixture of diastereoisomers. Over time, the mixture tends to be enriched in a group of isomers comprising the isomers which are, surprisingly, the most stable thermodynamically but also chemically, in this case the l-RRR and l-SSS isomers.
  • the term “mixture of l-RRR and l-SSS isomers” also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether it is l-RRR or l-SSS, is present.
  • the l-RRR and l-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/45 and 45/55.
  • the mixture of l-RRR/l-SSS isomers is a racemic mixture (50/50).
  • Step b) of isomerization of the hexaacid gadolinium complex of formula (I) in an aqueous solution is typically carried out at a pH of between 2 and 4, in particular between 2 and 3, advantageously between 2.2 and 2, 8.
  • the pH is preferably adjusted with an acid, preferably an inorganic acid, such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid, for example with hydrochloric acid .
  • an acid preferably an inorganic acid, such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid, for example with hydrochloric acid .
  • Step b) is typically carried out at a temperature between 80°C and 130°C, in particular between 90°C and 125°C, preferably between 98°C and 122°C, advantageously between 100°C and 120°C. C, typically for a period of between 10h and 72h, in particular between 10h and 60h, advantageously between 12h and 48h.
  • the aqueous solution of step b) comprises acetic acid.
  • Step b) is then advantageously carried out at a temperature of between 100°C and 120°C, in particular between 110°C and 118°C, typically for a period of between 12 h and 48 h, in particular between 20 h and 30 h, in particular between 24h and 26h.
  • the acetic acid is preferably added before heating the solution of gadolinium hexaacid complex of formula (I) obtained during step a) in an amount such that the acetic acid content is between 25% and 75%, in particular between 40% and 50% by mass relative to the mass of hexaacid of formula (III) used during step a).
  • acetic acid is added as the water evaporates, so as to maintain a constant volume of solution.
  • the diastereoisomerically enriched complex is isolated by crystallization, preferably by crystallization by seeding.
  • step b) comprises the following successive steps: b1) Isomerization by heating of the complex of gadolinium of hexaacid of formula (I) in an aqueous solution at pH between 2 and 4, to obtain a complex diastereoisomerically enriched consisting of at least 80% of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of the l-RRR and l-SSS isomers of said gadolinium complex of hexaacid of formula (I), and b2) Isolation by crystallization of said diastereoisomerically enriched complex, preferably by seed crystallization.
  • Step b2) of crystallization aims on the one hand to eliminate any impurities present in the aqueous solution, which may result from previous steps, so as to obtain a product of greater purity, discolored, in the form of crystals, and on the other hand to continue the diastereoisomeric enrichment of the complex of gadolinium with hexaacid of formula (I), so as to obtain a diastereoisomeric excess comprising the mixture of the isomers l-RRR and I-SSS of said complex greater than that obtained at l result of step b1).
  • the I-RRR and I-SSS isomers of the hexaacid complex of formula (I) crystallize in water.
  • the gadolinium complex of hexaacid of formula (I) not enriched in said isomers does not crystallize.
  • Step b2) is advantageously carried out at a temperature between 10°C and 70°C, in particular between 30°C and 65°C, in particular between 35°C and 60°C.
  • Crystallization by seed also called “crystallization by seed” includes the introduction into the reactor in which the crystallization is carried out (also called crystallizer) of a known quantity of crystals, called “seed” or “starter”. This reduces the crystallization time. Seed crystallization is well known to those skilled in the art.
  • the seeding by use of a primer in this case crystals of gadolinium complex of hexaacid of formula (I) diastereoisomerically enriched added in the aqueous solution of the diastereoisomerically enriched complex whose temperature has been previously lowered, makes it possible to obtain nucleation, and thus to initiate crystallization.
  • the duration of the crystallization by seeding is advantageously between 2 h and 20 h, preferably between 6 h and 18 h, typically, it is 16 h.
  • the diastereoisomerically enriched hexaacid gadolinium complex crystals of formula (I) are then typically isolated by filtration and drying, using any technique well known to those skilled in the art.
  • the degree of purity of the diastereoisomerically enriched hexaacid gadolinium complex of formula (I) isolated at the end of step b2) is greater than 95%, in particular greater than 98%, advantageously greater than 99%, said degree of purity being expressed as a percentage by mass of the complex of formula (I) relative to the total mass obtained at the end of step b2).
  • the diastereoisomerically enriched complex from step b) isolated by crystallization is again purified by recrystallization, to obtain a diastereoisomerically enriched and purified complex.
  • step b) comprises, in addition to the successive steps b1) and b2) previously described, a step b3) of purification by recrystallization of the isolated diastereoisomerically enriched gadolinium hexaacid complex of formula (I).
  • Step b3) of recrystallization aims, like step b2) of crystallization, on the one hand, to obtain a product of greater purity, and, on the other hand, to continue the diastereoisomeric enrichment of the hexaacid gadolinium complex of formula (I), so as to obtain a diastereoisomeric excess comprising the mixture of the l-RRR and l-SSS isomers of said complex greater than that obtained at the end of step b2).
  • Step b3) typically comprises the following successive sub-steps:
  • solubilization of said complex by heating to a temperature advantageously between 80°C and 120°C, for example at 100°C,
  • recrystallization preferably by seeding, at a temperature advantageously between 10°C and 90°C, in particular between 20°C and 87°C, in particular between 55°C and 85°C, typically for a period of between 2 hours and 8 p.m., in particular between 6 a.m. and 6 p.m., and
  • the degree of purity of the purified diastereoisomerically enriched gadolinium hexaacid complex of formula (I) isolated at the end of step b3) is typically greater than 98%, in particular greater than 99%, advantageously greater than 99.5% , said degree of purity being expressed as a mass percentage of the complex of formula (I) relative to the total mass obtained at the end of step b2).
  • the diastereoisomerically enriched complex of step b) is further enriched by selective decomplexation of the diastereoisomers of the complex of formula (I) other than the l-RRR and l-SSS diastereoisomers, ie by selective decomplexation of the diastereoisomers l-RSS, l-SRR, l-RSR, l-SRS, l-RRS and l-SSR.
  • step b) comprises, in addition to the successive steps b1) and b2) previously described, a step b4) of selective decomplexation of the diastereoisomers of the complex of formula (I) other than the diastereoisomers l-RRR and l -SSS.
  • step b) can also comprise step b3) previously described, said step b3) being implemented between steps b2) and b4), or after step b4).
  • Stage b4) of selective decomplexation aims to continue the diastereoisomeric enrichment of the complex of gadolinium with the hexaacid of formula (I), so as to obtain a diastereoisomeric excess comprising the mixture of the isomers l-RRR and l-SSS of said higher complex to that obtained at the end of step b2) or at the end of step b3), when the latter is implemented prior to step b4).
  • Step b4) typically comprises the following successive sub-steps:
  • Step b4) is made possible by the fact that the l-RRR and l-SSS isomers are the most stable in a basic medium.
  • Such basic conditions favor the formation of gadolinium hydroxide, and consequently the decomplexation of the less stable isomers.
  • the l-RRR and l-SSS isomers are more stable both in an acid medium, which allows step b1) of isomerization, and in a basic medium, which allows step b4) of selective decomplexation.
  • the diastereoisomerically enriched complex obtained at the end of step b) according to any one of the variants described above has at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 95 %, preferably at least 97%, advantageously at least 98%, more advantageously at least 99% of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of l-RRR and l-SSS isomers.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers l-RRR and l- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of l-RRR and l-SSS isomers.
  • mixture of l-RRR and l-SSS isomers also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether l-RRR or l-SSS, is present.
  • mixture of l-RRR and l-SSS isomers preferably designates all the cases where each of the l-RRR and l-SSS isomers is present in a variable but non-zero quantity.
  • the l-RRR and l-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/ 45 and 45/55.
  • the mixture of l-RRR/l-SSS isomers is a racemic mixture (50/50).
  • Step c) aims to form the complex of formula (II) from its precursor, the diastereoisomerically enriched hexaacid gadolinium complex of formula (I) obtained during step b).
  • the three carboxylic acid functions of the hexaacid complex of formula (I) carried by the carbon atoms located in position g on the side chains of the complex, with respect to the nitrogen atoms of the macrocycle on which the said side chains, are converted into amide functions, by amidation reaction with 3-amino-1,2-propanediol, in racemic or enantiomerically pure form, preferably in racemic form.
  • step c) makes it possible to obtain the complex of formula (II) with a diastereoisomeric excess comprising a mixture of the ll-RRR and ll-SSS isomers identical to the diastereoisomeric excess comprising a mixture of the 1-RRR isomers and l-SSS with which is obtained the diastereoisomerically enriched hexaacid gadolinium complex of formula (I) obtained at the end of step b), which is at least 80%.
  • the complex of formula (II) obtained at the end of step c) has at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 92%, preferably at least 94% , preferably at least 97%, more preferably at least 99% of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers ll-RRR and ll- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether ll-RRR or ll-SSS, is present.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers preferably designates all the cases where each of the ll-RRR and ll-SSS isomers is present in a variable but non-zero quantity.
  • the ll-RRR and ll-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/ 45 and 45/55.
  • the 11-RRR and 11-SSS isomers are present within the mixture in a 50/50 ratio.
  • amidation reaction can be carried out according to all the methods well known to those skilled in the art, in particular in the presence of an agent which activates carboxylic acid functions and/or in acid catalysis.
  • said carboxylic acid functions can in particular be activated in the form of ester functions, acyl chlorides, acid anhydrides, or in any activated form capable of leading to an amide bond.
  • the activated forms capable of leading to an amide bond are well known to those skilled in the art and can for example be obtained by all the methods known in peptide chemistry for creating a peptide bond.
  • step c) comprises the activation of the carboxylic acid functions (-COOH) mentioned above in the form of ester, acyl chloride or acid anhydride functions.
  • This embodiment is preferred to peptide coupling by activation of the carboxylic acid function using a coupling agent such as EDCI/HOBT as described in document EP 1 931 673.
  • a coupling agent such as EDCI/HOBT as described in document EP 1 931 673.
  • such a coupling leads to the formation one equivalent of 1-ethyl-3-[3-(dimethylamino)propyl]urea, which must be removed, in particular by chromatography on silica or by liquid/liquid extraction by adding a solvent.
  • the implementation of such purification methods is not desirable, as discussed above.
  • the use of HOBT is in itself problematic, in that it is an explosive product.
  • esteer function is meant, within the meaning of the present invention, a -C(O)O- group. It may in particular be a —C(O)O—Ri group, in which R1 corresponds to a (Ci—Ce)alkyl group.
  • (Ci-Ce)alkyl group is meant, within the meaning of the present invention, a saturated hydrocarbon chain, linear or branched, comprising 1 to 6, preferably 1 to 4, carbon atoms.
  • a saturated hydrocarbon chain linear or branched, comprising 1 to 6, preferably 1 to 4, carbon atoms.
  • acyl chloride function also called “acid chloride function” is meant within the meaning of the present invention a -CO-CI group.
  • acid anhydride function is meant, within the meaning of the present invention, a —CO—O—CO— group. It may in particular be a -CO-O-CO-R2 group, in which R2 corresponds to a (Ci-Ce)alkyl group.
  • the complex of formula (II) is then obtained by aminolysis of the carboxylic acid functions activated in the form of ester functions, acyl chlorides or acid anhydrides, in particular esters or acid anhydrides, preferably esters, by reaction with the 3-amino-1,2-propanediol, in racemic or enantiomerically pure form, preferably in racemic form.
  • the steps of activating the carboxylic acid functions and of aminolysis are carried out according to a one-pot embodiment, that is to say in the same reactor and without step intermediate for isolating or purifying the intermediate comprising the carboxylic acid functions activated in the form of esters, acyl chlorides or acid anhydrides, in particular esters or acid anhydrides, preferably esters.
  • step c) comprises the following successive steps: c1) formation of an activated complex of formula (VII), in which Y represents a chlorine atom, an -OR1 or -0-C(0)-R 2 group , preferably Y represents an -ORi or -0-C(0)-R 2 group , with corresponding Ri and R2 , independently of one another, to a (Ci-Ce)alkyl group, and c2) aminolysis of the activated complex of formula (VII) with 3-amino-1,2-propanediol.
  • formula (VII) in which Y represents a chlorine atom, an -OR1 or -0-C(0)-R 2 group , preferably Y represents an -ORi or -0-C(0)-R 2 group , with corresponding Ri and R2 , independently of one another, to a (Ci-Ce)alkyl group
  • the formation reaction of the activated complex of formula (VII) does not modify the absolute configuration of the three asymmetric carbon atoms located in position a on the side chains, with respect to the atoms of macrocycle nitrogen on which said side chains are grafted.
  • step c1) makes it possible to obtain the activated complex of formula (VII) with a diastereoisomeric excess comprising a mixture of the VII-RRR and VII-SSS isomers, of formulas (VII-RRR) and (VII-SSS) represented below, identical to the diastereoisomeric excess comprising a mixture of l-RRR and l-SSS isomers with which is obtained the complex of gadolinium of hexaacid of formula (I) diastereoisomerically enriched obtained at the end of step b), which is at least 80%.
  • VII-SSS (VII-RRR).
  • step c1) is typically carried out by reaction between the diastereoisomerically enriched gadolinium hexaacid complex of formula (I) obtained during step b) and thionyl chloride ( SOCL).
  • step c1) is typically carried out by reaction between the diastereoisomerically enriched gadolinium complex of hexaacid of formula (I) obtained during step b) and acetyl chloride.
  • step c) comprises the activation of the carboxylic acid functions (-COOH) mentioned above in the form of ester functions.
  • step c) may more particularly comprise the following successive steps: c1) formation of a triester of formula (VIII), in which R1 represents a (Ci-Ce)alkyl group, and c2) aminolysis of the triester of formula (VIII) with 3-amino-1,2-propanediol.
  • Step c1) is typically carried out in the alcohol of formula R1OH, which plays both the role of solvent and reagent, in the presence of an acid such as hydrochloric acid.
  • Step c2) is also typically carried out in the alcohol of formula RiOH, in the presence of an acid such as hydrochloric acid.
  • the hexaacid gadolinium complex of formula (I) and the alcohol RiOH are loaded into the reactor.
  • the reaction medium is then cooled to a temperature below 10°C, in particular below 5°C, typically at 0°C, and an acid solution of the alcohol RiOH, typically hydrochloric acid in RiOH is then gradually added.
  • the reaction medium is kept stirred at room temperature (that is to say at a temperature between 20 and 25° C.) for a period typically greater than 5 hours, preferably between 10 hours and 20 hours.
  • the reaction medium is cooled to a temperature below 10°C, in particular between 0°C and 5°C, prior to step c2).
  • steps c1) and c2) can easily be implemented according to a one-pot embodiment.
  • the triester of formula (VII) is not isolated between steps c1) and c2).
  • the alcohol of formula RiOH is preferably removed by vacuum distillation.
  • vacuum distillation is meant, within the meaning of the present invention, the distillation of a mixture carried out at a pressure of between 10 and 500 mbar, in particular between 10 and 350 mbar, preferably between 10 and 150 mbar, in particular between 50 and 100 mbar.
  • 3-amino-1,2-propanediol is introduced in large excess.
  • the amount of material of 3-amino-1,2-propanediol introduced is greater than 4 eq., in particular greater than 7 eq., advantageously greater than 10 eq., relative to the amount of material of gadolinium complex of hexaacid of formula (I) diastereoisomerically enriched initially introduced during step c), which corresponds to 1 equivalent.
  • step c) comprises the following successive steps: c1) formation of a methyl triester of formula (IV), in particular by reaction in methanol in the presence of an acid such as hydrochloric acid, and c2) aminolysis of the methyl triester of formula (IV) with 3-amino-1,2-propanediol, in particular in methanol in the presence an acid such as hydrochloric acid.
  • the methyl triester of formula (IV) is not isolated between steps c1) and c2).
  • step c2) the methanol is removed by distillation under vacuum, until a temperature typically greater than 55° C., in particular between 60° C. and 65° C., is reached, and the reaction medium is maintained at this temperature under vacuum for a period typically greater than 5 h, in particular between 10 h and 20 h, before being cooled to ambient temperature and diluted with water.
  • the hexaacid of formula (III), which occurs during step a) of the process for preparing the complex of formula (II) according to the invention, can be prepared according to all the methods already known and in particular according to the methods described in patent EP 1 931 673.
  • the hexaacid of formula (III) is obtained by alkylation of the pyclene of formula (V): with a compound of formula R300C-CHG P -(CH2)2-C00R4 (IX), in which:
  • R3 and R4 represent, independently of one another, a (C3-Ce)alkyl group, in particular a (C4-Ce)alkyl group such as a butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl or pentyl group or even hexyl, and
  • G p represents a leaving group such as a tosylate or triflate group, or a halogen atom, preferably a bromine atom, to obtain the hexaester of formula (X) followed by a hydrolysis step, leading to said hexaacid of formula (III).
  • R3 and R4 are identical.
  • the hexaacid of formula (III) is obtained by alkylation of the pyclene of formula (V): with dibutyl 2-bromoglutarate, to obtain the butyl hexaester of formula (VI): followed by a hydrolysis step, leading to said hexaacid of formula (III).
  • the dibutyl 2-bromoglutarate used is in racemic or enantiomerically pure form, preferably in racemic form.
  • dibutyl 2-bromoglutarate is particularly advantageous, in comparison with that of ethyl 2-bromoglutarate described in document EP 1 931 673.
  • commercial diethyl 2-bromoglutarate is a relatively unstable compound, which degrades over time and under the effect of temperature. More specifically, this ester tends to hydrolyze or cyclize and therefore lose its bromine atom. Attempts to purify commercial diethyl 2-bromoglutarate, or to develop new synthetic routes to obtain it with improved purity, and thus prevent its degradation, have not been successful.
  • the alkylation reaction is typically carried out in a polar solvent, preferably in water, in particular in deionized water, advantageously in the presence of a base such as potassium or sodium carbonate.
  • a polar solvent preferably in water, in particular in deionized water, advantageously in the presence of a base such as potassium or sodium carbonate.
  • the use of water is preferred in particular to that of acetonitrile, described in document EP 1 931 673, for obvious reasons.
  • the reaction is advantageously carried out at a temperature between 40° C. and 80° C., typically between 50° C. and 70° C., in particular between 55° C. and 60° C., for a period of between 5 h and 20 h, in particular between 8 a.m. and 3 p.m.
  • the hydrolysis step is advantageously carried out in the presence of an acid or a base, advantageously a base such as sodium hydroxide.
  • the hydrolysis solvent can be water, an alcohol such as ethanol, or a water/alcohol mixture. This step is advantageously carried out at a temperature between 40°C and 80°C, typically between 40°C and 70°C, in particular between 50°C and 60°C, typically for a period of between 3h and 30h, preferably 3h and 3 p.m., even more preferably between 6 a.m. and 10 a.m.
  • the complex of formula (II) having at least 80% of a diastereoisomeric excess comprising a mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers can be purified according to the process comprising the following successive steps:
  • the diastereoisomerically enriched complex on which the purification process is implemented has at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 92%, preferably at least 94%, advantageously at least 97%, more preferably at least 99% of the diastereoisomeric excess comprising the mixture of 11-RRR and 11-SSS isomers.
  • said complex of formula (II) having at least 80%, preferentially at least 85%, in particular at least 90%, in particular at least 95%, more particularly at least 97%, preferably at least 98%, advantageously at least least 99% of a diastereoisomeric excess comprising a mixture of 11-RRR and 11-SSS isomers was obtained beforehand according to the preparation process described above.
  • said diastereoisomeric excess consists of at least 70%, in particular of at least 80%, advantageously of at least 90%, preferably of at least 95% of the mixture of isomers ll-RRR and ll- SSS.
  • said diastereoisomeric excess consists of the mixture of 11-RRR and 11-SSS isomers.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers also covers, by extension, the case where only one of the isomers, whether ll-RRR or ll-SSS, is present.
  • mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers preferably designates all the cases where each of the ll-RRR and ll-SSS isomers is present in a variable but non-zero quantity.
  • the ll-RRR and ll-SSS isomers are present within said mixture in a ratio of between 65/35 and 35/65, in particular between 60/40 and 40/60, in particular between 55/ 45 and 45/55.
  • the 11-RRR and 11-SSS isomers are present within the mixture in a 50/50 ratio.
  • Steps 1b) and 1c) aim to purify the complex of formula (II) by eliminating any impurities present due to its method of obtaining.
  • Said impurities may in particular comprise 3-amino-1,2-propanediol and/or a dicoupled impurity.
  • 3-amino-1,2-propanediol may be present in the final product obtained during the implementation of a process for preparing the complex of formula (II), typically when the complex of formula (II) is obtained by amidation from the complex of formula (I) and 3-amino-1,2-propanediol. This is in particular the case of the process for preparing the complex of formula (II) according to the invention.
  • the amidation reaction may comprise the activation of the three carboxylic acid functions carried by the carbon atoms located in position y on the side chains of the complex of formula (I), relative to the nitrogen atoms of the macrocycle onto which said side chains are grafted, followed by aminolysis of the carboxylic acid functions activated by reaction with 3-amino-1,2-propanediol.
  • 3-Amino-1,2-propanediol is then advantageously used in excess, so as to ensure good conversion into amide functions of the three activated carboxylic acid functions.
  • dicoupled impurity is meant a complex of formula (II-dc-a), (II-dc-b), (II-dc-c) represented below or a mixture thereof: (ll-dc-c)
  • the dicoupled impurity may in particular result from the hydrolysis reaction of an amide function of the complex of formula (II). It can also result from incomplete activation of the carboxylic acid functions of the complex of formula (I) (activation of two functions out of the three) or from incomplete aminolysis of the activated carboxylic acid functions (aminolysis of two functions out of the three), when the process for preparing the complex of formula (II) implements such steps. This is particularly the case with the process for preparing the complex of formula (II) according to the invention.
  • ⁇ Step 1b) corresponds to passage over ion exchange resin(s) of the complex of formula (II) diastereoisomerically enriched as described above.
  • ion exchange resin is meant, within the meaning of the present invention, a solid material generally in the form of beads composed of a polymer matrix on which are grafted positively (anionic resin) or negatively charged functional groups. (cationic resin), which will make it possible to respectively trap anions or cations by adsorption. The adsorption of anions or cations on the resin proceeds by ion exchange between the counter-ions of the functional groups initially present in order to ensure the electroneutrality of the resin, and the anions or cations intended to be trapped.
  • Step 1b) comprises bringing an aqueous solution of the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) into contact with a strong anionic resin.
  • the water used is preferably purified water.
  • Said strong anionic resin typically comprises, as exchange functional groups, ammonium groups (N(RR′R”) + , where R, R′ and R′′ are identical or different (Cr C 6 )alkyl groups).
  • Resin Amberlite ® FPA900 include commercially available from Dow Chemical, advantageously in the form HO.
  • Passing through a strong anionic resin eliminates, at least in part, the dicoupled impurities.
  • Step 1b) may further comprise bringing an aqueous solution of the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) into contact with a weak cationic resin.
  • the water used is preferably purified water.
  • Said weak cationic resin typically comprises, as exchange functional groups, carboxylate groups (CO ).
  • IMAC resin may be cited ® HP336 sold by Dow Chemical, preferably H + form.
  • Passage over a weak cationic resin makes it possible to eliminate, at least in part, the 3-amino-1,2-propanediol, and any Gd 3+ residues.
  • step 1b) of passage over ion exchange resin(s) is made possible by the improved stability of the complex of formula (II) diastereoisomerically enriched according to the invention, the integrity of which is therefore preserved during this step.
  • Step 1c) corresponds to the ultrafiltration of the complex of formula (II) diastereoisomerically enriched as described above.
  • filtration is meant, in the present invention, a method of filtration through a semi-permeable, mesoporous membrane, the pores of which generally have a diameter of between 1 and 100 nm, in particular between 2 and 50 nm, in particular between 10 and 50 nm (mesopores), under the effect of forces such as pressure gradients, typically between 1 and 10 bars, and possibly of concentration. It is therefore a process of membrane separation by which particles in solution or in suspension whose size is greater than that of the pores are retained by the membrane, and separated from the liquid mixture which contained them.
  • ultrafiltration is particularly advantageous for eliminating endotoxins.
  • the ultrafiltration membrane used during step 1c) has a cut-off threshold below 100 kD, in particular below 50 kD, in particular below 25 kD, typically, a cut-off threshold of 10 kD.
  • the transmembrane pressure is between 1 and 5 bars, in particular between 2.25 and 3.25 bars.
  • steps 1b) and 1c) are also combined with a step 1a) of nanofiltration.
  • nanofiltration is intended to denote, in the present invention, a method of filtration through a semi-permeable, porous membrane, the pores of which generally have a diameter of between 0.1 and 100 nm, in particular between 0 1 and 20 nm, in particular between 1 and 10 nm, under the effect of forces such as pressure gradients, typically between 1 and 50 bars, and optionally of concentration. It is therefore a process of membrane separation by which particles in solution or in suspension whose size is greater than that of the pores are retained by the membrane, and separated from the liquid mixture which contained them.
  • Step 1a) of nanofiltration makes it possible to eliminate most of the 3-amino-1,2-propanediol (possibly in the form of a salt, in particular of hydrochloride, or of derivatives, in particular the acetamide derivative) in excess and the salts minerals.
  • the nanofiltration step can be carried out directly on the raw diastereoisomerically enriched complex of formula (II) as obtained according to the preparation process described above. It is in particular not necessary to precipitate the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) prepared beforehand by adding solvent.
  • the nanofiltration membrane used during step 1a) has a cut-off threshold of less than 1 kD, in particular of less than 500 Daltons, in particular of less than 300 Daltons, typically a cut-off of 200 Daltons.
  • the transmembrane pressure is between 10 and 40 bars, in particular between 2 and 30 bars.
  • the temperature of the solution of the complex of formula (II) subjected to ultrafiltration during step 1a) is between 20 and 40°C, in particular between 25 and 35°C.
  • step 1b) does not include bringing an aqueous solution of the diastereoisomerically enriched complex of formula (II) into contact with a weak cationic resin.
  • steps 1a) when the latter is present, 1b and 1c are carried out in this order.
  • Step 2) aims to isolate in solid form the purified complex of formula (II) obtained at the end of the combination of steps 1b) and 1c), and optionally further combined in step 1a).
  • This step of isolation in solid form can be carried out according to any method well known to those skilled in the art, in particular by atomization, by precipitation, by freeze-drying or by centrifugation, advantageously by atomization.
  • step 2) includes atomization.
  • the isolation in solid form of the complex of formula (II) purified by atomization makes it possible in particular to dispense with the use of precipitation solvents.
  • the air inlet temperature in the atomizer is then typically between 150°C and 180°C, in particular between 160°C and 175°C, advantageously between 165°C and 170°C.
  • the outlet temperature is itself typically between 90°C and 120°C, preferably between 105°C and 110°C.
  • the degree of purity of the complex of formula (II) diastereoisomerically enriched in the mixture of ll-RRR and ll-SSS isomers purified and isolated at the end of step 2) is greater than 95%, in particular greater than 97%, preferably greater than 97.5%, more preferably greater than 98%, advantageously greater than 99%, said degree of purity being expressed as a mass percentage of the complex of formula (II) relative to the total mass obtained at the from step 2).
  • a UHPLC device consisting of a pumping system, an injector, a chromatographic column, a UV detector and a data station is used.
  • the chromatographic column used is a 150 ⁇ 2.1 mm ⁇ 1.6 ⁇ m UHPLC column (CORTECS® UPLC T3 column from Waters).
  • Route A 100% acetonitrile and Route B: aqueous solution of H 2 SC> 4 (96%) at 0.0005% v/v
  • Peak 4 of the UHPLC trace i.e. iso4, corresponds to a retention time of 6.3 minutes.
  • the butyl hexaester is reextracted in the toluene phase by dilution with 145 kg of toluene and 165 kg of water followed by basification with 30% (m/m) soda to reach a pH of 5-5.5.
  • the lower aqueous phase is removed.
  • the butyl hexaester is obtained by concentration to dryness under vacuum at 60°C with a yield of approximately 85%.
  • a reactor 113 kg (121 moles) of butyl hexaester are loaded as well as 8 kg of ethanol.
  • the medium is brought to 55+/-5°C then 161 kg (1207.5 moles) of 30% (m/m) sodium hydroxide are cast in 3 hours.
  • the reaction mixture is maintained at this temperature for about twenty hours.
  • the butanol is then removed by decantation from the reaction medium.
  • the hexaacid of formula (III) obtained in the form of sodium salt is diluted with water to obtain an aqueous solution of about 10% (m/m). This solution is treated on an acid cationic resin.
  • the hexaacid of formula (III) in aqueous solution is obtained with a yield of approximately 90% and a purity of 95%.
  • Gadolinium oxide (0.525 molar eq.) is suspended in a solution of hexaacid of formula (III) at 28.1% by mass.
  • the 99-100% acetic acid (50% by weight/pure hexaacid of formula (III)) is poured onto the medium at ambient temperature.
  • the medium is heated to reflux and then distilled to 113°C by mass, recharging the medium with acetic acid as the water is eliminated. Arrived at 113°C, we add the sufficient quantity of acetic acid in order to arrive at the starting volume.
  • the hexaacid gadolinium complex of formula (I) in solution is cooled to 40° C., the primer is added, and the mixture is left in contact for at least 2 hours. It is then isolated by filtration at 40°C and washed with reverse osmosis water.
  • the dry product is loaded into the reactor with osmosis water/ at 20°C.
  • the mass of water added is equal to twice the mass of gadolinium hexaacid complex of theoretical formula (I).
  • 30.5% (m/m) sodium hydroxide (6.5 eq) is poured onto the medium at 20°C.
  • the medium is left in contact at 50°C at the end of the addition of NaOH for 4:00 p.m.
  • the medium is cooled to 25° C. and the product filtered through a bed of Clarcel.
  • the ratio in which the different isomers of the complex of formula (I) are present within the mixture of diastereoisomers depends on the conditions under which the complexation and isomerization steps are carried out, as shown in Table 3 below.
  • Table 3 content of the mixture l-RRR and l-SSS according to the conditions of complexation / isomerization
  • the additional stages of recrystallization and selective decomplexation make it possible to increase the diastereoisomeric excess in the mixture of l-RRR and l-SSS (see table 4).
  • the medium is diluted with 607 kg of water while cooling to ambient temperature.
  • the solution of the crude complex of formula (II) is neutralized with 20% (m/m) hydrochloric acid. 978.6 kg of solution are thus obtained, with a concentration of 10.3%, representing 101 kg of material.
  • the yield obtained is 86.5%, the purity of the complex of formula (II) is 92.3% (HPLC s/s).
  • the amount of decoupled impurities is 6.4% (HPLC s/s).
  • the nanofiltration membrane used has a cut-off threshold of 200 Daltons (Koch Membran System SR3D). This processing is carried out as follows:
  • the crude complex solution of formula (II) is heated to 30°C.
  • the nanofilter is filled with said solution.
  • the pump is started first at low flow to purge the system, then the flow rate of the nanofilter pump is gradually increased to the desired recirculation flow rate (1.0 m 3 /h for a 2.5 ⁇ 40 inch membrane).
  • the system is then placed in total recirculation at 30° C. for at least 2 hours to establish a bias layer.
  • the medium is then passed through diafiltration at 30° C. under 25 bars, keeping the volume constant by adding pure water until a conductivity of the retentate of less than 1000 pS is obtained. At the end of diafiltration, the medium is concentrated until a concentration of approximately 40% (m/m) is obtained.
  • the complex solution of formula (II) resulting from nanofiltration is diluted with purified water with stirring to obtain a 15% (m/m) solution.
  • This solution is eluted in series on 50 liters of strong anionic resins (FPA900) in OH form then on 50 liters of weak cationic resins (HP336) in H + form at an average elution rate of 2V/V/H (2 volumes of solution per volume of resin per hour).
  • the resins are then rinsed with about 450 liters of purified water until a refractive index of less than 1.3335 is reached.
  • the complex solution of formula (II) is then concentrated by heating up to 50-60° C. under a vacuum of 20 mbar to reach a concentration of 35% (m/m).
  • the ultrafiltration membrane is a UF 10KD Koch Spiral membrane.
  • the ultrafilter is fed with the previous solution of complex of formula (II) at 35% heated to 40°C. Ultrafiltration is applied at a flow rate of 3m 3 /H with a transmembrane pressure of 2.5-3 bars. Several rinsings of the system with 13 liters of pyrogen-free purified water are carried out until a final dilution of the complex of formula (II) of 25% (m/m) is reached.
  • the complex of formula (II) is obtained in powder form by atomization of the preceding solution of complex of formula (II) concentrated at 25%.
  • Atomization is done as follows:
  • the atomizer is balanced with pure, pyrogen-free water by adjusting the inlet temperature to 165°C - 170°C and by adapting the feed rate so that the outlet temperature is between 105 and 110°C . Then, the concentrated solution of complex of formula (II) is added and the flow rate is adjusted so as to maintain the above parameters.
  • the process for manufacturing a composition according to the invention is carried out by following the following steps: a) 485.1 g (i.e. 0.5 M) of complex of formula (II) is dissolved in water (qs 1 litre) by heating the tank to a temperature between 39 and 48°C and stirring the solution vigorously until this complex is completely dissolved in the water. The solution is then cooled to about 30°C. b) 0.816 g (i.e. 0.2% mole/mole relative to the proportion of complex added in step a) of macrocyclic ligand of formula (L) is added with stirring to the solution obtained in step a) via a solution of macrocyclic ligand of formula (L) at 10% w/v.
  • the liquid composition is then filtered through a polyethersulfone membrane and placed in its final container, which is finally subjected to sterilization at 121° C. for 15 minutes.

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Abstract

La présente invention a trait à un procédé de préparation du ligand macrocyclique de formule (L) comprenant i) la décomplexation du complexe de formule (II) constitué d'au moins 80 % d'un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d'isomères ll-RRR et ll-SSS de formules (IISSS) (II-RRR), ii) l'élimination du sel de gadolinium formé lors de l'étape i), par exemple par filtration, et iii) la récupération du ligand macrocyclique libre de formule (L). La présente invention concerne également une composition comprenant le complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi et le ligand macrocyclique de formule (L).

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UN LIGAND CHELATEUR DERIVE DE PCTA
La présente invention a trait à un nouveau procédé de préparation d’un ligand chélateur dérivé de PCTA, par décomplexation d’un complexe de gadolinium dudit ligand, lequel étant préalablement obtenu par un procédé de préparation et de purification permettant d’obtenir, de manière préférentielle, les stéréoisomères dudit complexe qui présentent des propriétés physico chimiques tout particulièrement intéressantes pour des applications en tant qu’agent de contraste dans le domaine de l’imagerie médicale, notamment pour l’Imagerie par Résonance Magnétique. La présente invention concerne également une composition comprenant ledit complexe diastéréoisomériquement enrichi et son ligand libre, en tant qu’excipient de chélation.
On connaît de nombreux agents de contraste à base de chélates de lanthanides (métal paramagnétique), en particulier de gadolinium (Gd), décrits par exemple dans le brevet US 4,647,447. Ces produits sont souvent rassemblés sous le terme GBCA ou GdCA (Gadolinium-based Contrast Agent, produits de contraste à base de gadolinium). Plusieurs produits sont commercialisés, parmi lesquels figurent des chélates macrocycliques, tels que le gadotérate de méglumine à base de DOTA (acide 1,4,7,10-tétraazacyclododécane-N,N',N",N"'- tétraacétique), le gadobutrol à base de D03A-butrol, le gadotéridol à base de HPD03A, ainsi que des chélates linéaires, notamment à base de DTPA (acide diéthylènetriaminepentaacétique) ou de DTPA-BMA (ligand du gadodiamide).
D’autres produits, dont certains sont en cours de développement, représentent une nouvelle génération de GdCA. Il s’agit essentiellement de complexes de chélates macrocycliques, tels que l’acide bicyclopolyazamacrocyclocarboxylique (EP 0 438206) ou de dérivés de PCTA (c’est-à- dire comprenant a minima la structure chimique de l’acide 3,6,9,15- tétraazabicyclo[9,3,1]pentadéca-1(15),11 ,13-triène-3,6,9-triacétique), comme décrits dans le document EP 1 931 673.
Les complexes de ligands chélateurs dérivés de PCTA décrits dans le document EP 1 931 673 ont notamment comme avantage d’être relativement faciles à synthétiser chimiquement et, de surcroît, de présenter une relaxivité supérieure aux autres GdCA (relaxivité pouvant aller jusqu’à 11-12 rnM Ls 1 dans l’eau) actuellement sur le marché, cette relaxivité correspondant à l’efficacité de ces produits et donc à leur pouvoir contrastant. Dans l'organisme, les chélates (ou complexes) de lanthanide - et notamment de gadolinium - sont en situation d'équilibre chimique (caractérisé par sa constante thermodynamique Ktherm), ce qui peut conduire à une libération non souhaitée dudit lanthanide (voir équation 1 ci-après) : (équation 1)
Equilibre chimique de complexation entre le chélate ou ligand (Ch) et le lanthanide (Ln) pour conduire au complexe Ch-Ln.
Depuis 2006, une pathologie appelée NSF (Nephrogenic Systemic Fibrosis, fibrose néphrogénique systémique ou dermopathie fibrogénique), a été reliée, au moins en partie, à la libération de gadolinium libre dans l’organisme. Cette maladie a conduit à une alerte des autorités de santé vis-à-vis d’agents de contraste gadolinés commercialisés pour certaines catégories de patients.
Des stratégies ont donc été mises en place pour résoudre de manière complètement sécurisée le problème complexe de la tolérance chez le patient, et limiter, voire éliminer, le risque de libération de lanthanide non souhaitée après administration. Ce problème est d’autant plus délicat à résoudre que l'administration d'agents de contraste est souvent répétée, que ce soit lors d’examens de diagnostic, ou pour l’ajustement des doses et le suivi de l’efficacité d’un traitement thérapeutique.
En outre, depuis 2014 est évoqué un possible dépôt cérébral de gadolinium après administrations répétées de produits gadolinés, plus particulièrement de chélates de gadolinium linéaires, un tel dépôt n’ayant pas, ou peu, été rapporté avec les chélates macrocycliques de gadolinium, comme Dotarem®. En conséquence, différents pays ont décidé soit de retirer la plupart des chélates linaires du marché, soit de limiter drastiquement leurs indications d’utilisation, compte tenu de leur stabilité estimée insuffisante.
Une première stratégie de limitation du risque de libération de lanthanide dans l’organisme consiste ainsi à opter pour des complexes qui se distinguent par des stabilités thermodynamique et/ou cinétique les plus élevées possible. En effet, plus le complexe est stable, plus la quantité de lanthanide libérée au cours du temps sera limitée.
D’autres axes d’amélioration de la tolérance des chélates de lanthanide (notamment de gadolinium) sont décrits dans l’art antérieur. Le document US 5,876,695, datant de plus de trente ans, rapporte par exemple des formulations comprenant, outre le chélate de lanthanide, un agent complexant additionnel, destiné à prévenir une libération in-vivo non souhaitée du lanthanide, en venant complexer le lanthanide (ion métallique Gd3+) relargué. L’agent chélatant additionnel peut être introduit dans la formulation soit sous sa forme libre, soit sous la forme d’un complexe faible, typiquement de calcium, sodium, zinc ou magnésium.
Ainsi, dans les deux stratégies décrites ci-dessus, il importe que le complexe actif soit le plus stable possible.
Or, les complexes de ligands chélateurs dérivés de PCTA comprenant une structure de type pyclène décrits dans le document EP 1 931 673, tout en ayant une bonne stabilité cinétique, ont, en général, une constante thermodynamique plus faible que celle des complexes des autres macrocycles dérivés du cyclène.
C’est notamment le cas du complexe de formule (II) représentée ci-après :
En effet, comme cela est notamment décrit dans le document WO 2014/174120, la constante d’équilibre thermodynamique correspondant à la réaction de formation du complexe de formule (II), également appelée constante de stabilité, est de 10149 (i.e. log (Ktherm) = 14,9). A titre de comparaison, la constante de stabilité du complexe de gadolinium de l'acide 1, 4, 7, 10 tétra- azacyclododécane N, N', N", N'" tétra-acétique (DOTA-Gd), est de 1025·6 (i.e. log (Ktherm) = 25,6).
Il convient toutefois de noter que le complexe de formule (II) correspond à plusieurs stéréoisomères, notamment du fait de la présence des trois atomes de carbones asymétriques situés en position a sur les chaînes latérales du complexe, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales. Ces trois carbones asymétriques sont marqués d’un astérisque (*) dans la formule (II) représentée ci-dessus. Ainsi, la synthèse du complexe de formule (II) telle que décrite dans le document EP 1 931 673 aboutit à l’obtention d’un mélange de stéréoisomères.
Les groupements aminopropanediol des chaînes latérales du complexe de formule (II) comportent également un carbone asymétrique. Ainsi, le complexe de formule (II) comprend au total 6 carbones asymétriques, et existe par conséquent sous la forme de 64 stéréoisomères de configuration. Toutefois, dans la suite de la description, la seule source de stéréoisomérie considérée pour une chaîne latérale donnée sera, par souci de simplification, celle correspondant au carbone asymétrique portant le groupement carboxylate, marqué d’un astérisque (*) dans la formule (II) représentée ci-dessus.
Dans la mesure où chacun de ces 3 carbones asymétriques peut être de configuration absolue R ou S, le complexe de formule (II) existe sous la forme de 8 familles de stéréoisomères, dénommées ci-après ll-RRR, ll-SSS, ll-RRS, ll-SSR, ll-RSS, ll-SRR, ll-RSR et ll-SRS. Plus précisément, selon la nomenclature usuelle en stéréochimie, le complexe de formule (II) existe sous la forme de 8 familles de diastéréoisomères.
L’emploi du terme « famille » se justifie en cela que chacune de ces familles regroupe plusieurs stéréoisomères, notamment du fait de la présence d’un carbone asymétrique au sein du groupement aminopropanediol, comme évoqué précédemment.
Néanmoins, dans la mesure où, dans la suite de la description, la stéréoisomérie liée au carbone asymétrique d’un groupement aminopropanediol donné ne sera pas considérée, on parlera indifféremment d’isomères, stéréoisomères ou encore diastéréoisomères ll-RRR, ll-SSS, ll-RRS, ll-SSR, ll-RSS, ll-SRR, ll-RSR et ll-SRS, sans préciser que chacun correspond à une famille de stéréoisomères.
Les inventeurs sont parvenus à séparer et à identifier par chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP, plus communément désignée par l’acronyme anglais HPLC) et par chromatographie en phase liquide à ultra haute performance (CLUHP, plus communément désignée par l’acronyme anglais UHPLC) 4 massifs ou groupes d’isomères du complexe de formule (II) obtenu selon le procédé de l’art antérieur, correspondant à 4 pics d’élution différents caractérisés par leur temps de rétention sur le chromatogramme, que l’on nommera iso1, iso2, iso3 et iso4 dans la suite de la description. En mettant en œuvre le procédé décrit dans le document EP 1 931 673, les teneurs respectives des groupes iso1, iso2, iso3 et iso4 dans le mélange obtenu sont les suivantes : 20%, 20%, 40% et 20%. Ils ont alors découvert que ces différents groupes d’isomères présentaient des propriétés physico-chimiques distinctes, et ont déterminé que le groupe d’isomères dénommé iso4, qui comprend un mélange des isomères ll- RRR et ll-SSS de formules (ll-RRR) et (ll-SSS) représentées ci-après, s’avère être le plus intéressant en tant qu’agent de contraste pour l’imagerie médicale.
(ll-RRR)
Ainsi, l’iso4 se distingue, de façon étonnante, par une stabilité thermodynamique nettement supérieure à celle du mélange de diastéréoisomères sous la forme duquel est obtenu le complexe de formule (II) en mettant en œuvre le procédé décrit dans le document EP 1 931 673. En effet, sa constante thermodynamique d’équilibre Ktherm iso4 est égale à 1018J (i.e. log (Ktherm iso4) = 18,7) cette valeur ayant été déterminée en mettant en œuvre la méthode dans Pierrard et al., Contrast Media Mol. Imaging, 2008, 3, 243-252 et Moreau étal., Dalton Trans., 2007, 1611-1620. De surcroît, l’iso4 est le groupe d’isomères qui présente la meilleure inertie cinétique (également appelée stabilité cinétique) parmi les quatre groupes isolés par les inventeurs. En effet, les inventeurs ont évalué l’inertie cinétique des quatre groupes d’isomères en étudiant leur cinétique de décomplexation en solution aqueuse acide (pH = 1 ,2), à 37°C. Les valeurs des temps de demi- vie (T1/2) qui ont été déterminées pour chacun des groupes d’isomères sont indiquées dans le tableau 1 ci-dessous, le temps de demi-vie correspondant à la durée au bout de laquelle 50 % de la quantité de complexe initialement présente a été dissociée, selon la réaction de décomplexation suivante (équation 2) :
(équation 2)
Tableau 1 : cinétique de décomp exation des groupes d’isomères iso1 à iso4
A titre de comparaison, le gadobutrol ou le gadoterate, complexes macrocycliques de gadolinium, présentent respectivement une inertie cinétique de 18 heures et de 4 jours dans les mêmes conditions, tandis que les complexes linéaires de gadolinium comme le gadodiamide ou le gadopentetate se dissocient instantanément.
En outre, l’iso4 est plus stable d’un point de vue chimique que l’iso3 notamment. Les fonctions amides du complexe de formule (II) sont en effet susceptibles d’être hydrolysées. La réaction d’hydrolyse d’une fonction amide (équation 3) aboutit à la formation d’une impureté dicouplée, qui s’accompagne de la libération de 3-amino-1,2-propanediol. Les inventeurs ont étudié la cinétique de la réaction d'hydrolyse du complexe de formule (II) en solution aqueuse à pH 13, et observé que les fonctions amides de l’iso4 sont plus stables vis-à-vis de l’hydrolyse que celles de l’iso3. (équation 3)
En ce qui concerne la relaxivité des différents groupes d’isomères, c’est-à-dire leur efficacité en tant qu’agent de contraste, les mesures réalisées mettent en évidence un pouvoir contrastant relativement équivalent pour les groupes iso1, iso2 et iso4, et une efficacité moindre pour l’iso3 (voir tableau 2).
Tableau 2 : relaxivité des groupes d’isomères iso1 à iso4 à 37°C Les inventeurs sont parvenus à développer un nouveau procédé de préparation et de purification du complexe de formule (II) permettant d’obtenir préférentiellement les diastéréoisomères ll-RRR et ll-SSS dudit complexe, qui présentent des propriétés physico-chimiques particulièrement avantageuses. Le procédé selon l’invention comprend une étape d’enrichissement isomérique, par conversion des stéréoisomères les moins stables vers les stéréoisomères les plus stables, qui, de manière surprenante, tout en étant réalisée sur le complexe intermédiaire hexaacide et non pas sur le complexe final, permet d’obtenir très majoritairement les isomères du complexe de formule (II) les plus stables.
La mise en œuvre d’un procédé qui permet d’obtenir majoritairement les diastéréoisomères d’intérêt est incontestablement avantageuse par rapport à l’alternative consistant à préparer le mélange de stéréoisomères, pour ensuite tenter de séparer les diastéréoisomères selon les techniques usuelles et ainsi isoler les isomères d’intérêt en utilisant n’importe quelle technique de séparation bien connue dans l’art. En effet, outre le fait qu’il est plus aisé de mettre en œuvre un procédé dépourvu d’une étape de séparation de diastéréoisomères à l’échelle industrielle, l’absence de séparation permet d’une part un gain de temps considérable, et, d’autre part, d’améliorer le rendement global du procédé, en limitant autant que possible l’obtention des diastéréosiomères non désirés qui seraient in fine éliminés. Par ailleurs, les techniques de séparation usuelles impliquent de manière générale une utilisation abondante de solvants, qui, au-delà du coût financier, n’est pas souhaitable pour des raisons environnementales. De surcroît, la chromatographie sur silice en particulier est à éviter, compte tenu des risques pour la santé inhérents à une exposition professionnelle à la silice, classée comme cancérogène pour l’homme (groupe 1) par le Centre International de Recherche contre le Cancer.
Comme indiqué précédemment, le procédé de préparation du complexe de formule (II) mis au point par les inventeurs repose sur une étape d’enrichissement isomérique du complexe de gadolinium d’hexaacide intermédiaire de formule (I) représentée ci-après :
Le complexe de formule (I) correspond à plusieurs stéréoisomères, du fait de la présence des trois atomes de carbones asymétriques situés en position a sur les chaînes latérales du complexe, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales. Ces trois carbones asymétriques sont marqués d’un astérisque (*) dans la formule (I) représentée ci-dessus.
Dans la mesure où chacun des 3 carbones asymétriques portant une fonction carboxylate peut être de configuration absolue R ou S, le complexe de formule (I) existe sous la forme de 8 stéréoisomères, dénommés ci-après l-RRR, l-SSS, l-RRS, l-SSR, l-RSS, l-SRR, l-RSR et I- SRS. Plus précisément, selon la nomenclature usuelle en stéréochimie, le complexe de formule (I) existe sous la forme de 4 paires d’énantiomères, diastéréoisomères entre elles.
Les inventeurs sont parvenus à séparer et à identifier par chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP, plus communément désignée par l’acronyme anglais HPLC) et par chromatographie en phase liquide à ultra haute performance (CLUHP, plus communément désignée par l’acronyme anglais UHPLC) 4 massifs ou groupes d’isomères du complexe de formule (I) obtenu selon le procédé décrit dans le document EP 1 931 673, correspondant à 4 pics d’élution différents caractérisés par leur temps de rétention sur le chromatogramme, que l’on nommera isoA, isoB, isoC et isoD dans la suite de la description. L’isoD cristallise dans l’eau. Des analyses par diffraction des rayons X ont permis aux inventeurs de déterminer la structure cristalline de ce groupe d’isomères, et ainsi de découvrir qu’il comprend les diastéréoisomères l-RRR et l-SSS du complexe de formule (I), de formules (l-RRR) et (l-SSS) représentées ci-après.
(l-RRR)
Il est à noter que les diastéréosiomères l-RRR et l-SSS du complexe de formule (I) sont énantiomères l’un de l’autre.
L’étape d’enrichissement isomérique du procédé de l’invention vise à enrichir le complexe de gadolinium d’hexaacide intermédiaire de formule (I) en isoD.
La synthèse du complexe de formule (II) implique notamment une conversion des fonctions acides carboxyliques du complexe hexaacide intermédiaire de formule (I) en fonction amide. Cette réaction d’amidification ne modifie pas la configuration absolue des trois atomes de carbones asymétriques du complexe de formule (I). Ainsi, lorsque la réaction d’amidification est réalisée sur le complexe hexaacide de formule (I) enrichi en isoD précédemment obtenu, elle permet d’obtenir le complexe de formule (II) enrichi en iso4. Par ailleurs, le procédé de purification développé par les inventeurs, permet, lorsqu’il est mis en œuvre à la suite du procédé de préparation du complexe de formule (II) susmentionnée, d’obtenir le complexe de formule (II) avec un profil isomérique optimisé, mais aussi un profil d’impuretés nettement amélioré. Ce complexe diastéréoisomériquement enrichi et purifié présentant une stabilité améliorée peut dès lors être formulé avec son ligand macrocyclique libre, tandis que le document WO 2014/174120 recommande de formuler le complexe de formule (II), obtenu sous la forme d’un mélange isomérique selon le procédé de EP 1 931 673, avec un complexe calcique de DOTA.
Procédé de préparation du liqand macrocvclique de formule (L)
La présente invention concerne donc un procédé de préparation du ligand macrocyclique de formule (L) suivante : constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS de formules :
(ll-RRR), ii) l’élimination du sel de gadolinium formé lors de l’étape i), par exemple par filtration, et iii) la récupération du ligand macrocyclique libre de formule (L).
Par « décomplexation », on entend désigner la réaction inverse d’une réaction de complexation, qui correspond quant à elle à la réaction de formation d’un complexe de coordination entre un cation métallique et un (ou plusieurs) ligand(s). Ainsi, une réaction de décomplexation correspond à la rupture des liaisons de coordination entre le métal et le(s) ligand(s) constitutifs dudit complexe, et aboutit à la formation des espèces cation métallique et ligand(s) libres. Dans le cadre de la présente invention, la décomplexation du complexe de formule (II) aboutit donc à la formation de l’ion Gd3+ et du ligand macrocyclique de formule (L).
Par « excès diastéréoisomérique », on entend désigner, dans le cadre de la présente invention, et en ce qui concerne le complexe de formule (II), le fait que ledit complexe est majoritairement présent sous la forme d’un isomère ou groupe d’isomères choisi(s) parmi les diastéréoisomères ll-RRR, ll-SSS, ll-RRS, ll-SSR, ll-RSS, ll-SRR, ll-RSR et ll-SRS. Ledit excès diastéréoisomérique est exprimé en pourcentage et correspond à la quantité que représente l’isomère ou le groupe d’isomères majoritaire par rapport à la quantité totale du complexe de formule (II). Il est entendu que ce pourcentage peut être aussi bien molaire que massique, dans la mesure où des isomères ont, par définition, la même masse molaire.
Dans un mode de réalisation particulier, le complexe de formule (II) présente au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 92 %, de préférence au moins 94 %, avantageusement au moins 97 %, plus avantageusement au moins 99 % de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du ll-RRR ou du ll-SSS, est présent. Toutefois, le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » désigne préférentiellement l’ensemble des cas où chacun des isomères ll-RRR et ll-SSS est présent en une quantité variable mais non nulle.
Dans un mode de réalisation préféré, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein du mélange dans un rapport 50/50.
Plus particulièrement, l’excès diastéréoisomérique tel que défini précédemment correspond au pic 4 de la trace UHPLC (c’est-à-dire le quatrième massif d’isomères dans l’ordre d’élution et correspondant à l’iso4), caractérisé par un temps de rétention compris entre 6,0 et 6,6 minutes, typiquement d’environ 6,3 minutes, ladite trace étant obtenue en mettant en œuvre la méthode UHPLC décrite ci-après.
Par « trace UHPLC », on entend, au sens de la présente invention, le profil des concentrations mesurées par le détecteur après passage et séparation d’un mélange de composés (en l’espèce d’isomères d’un composé) sur une phase stationnaire en fonction du temps pour une composition et un débit d’éluant donné. La trace UHPLC est constituée de différents pics ou massifs caractéristiques du composé ou du mélange de composés analysés.
Méthode UHPLC : colonne CORTECS® UPLC T3 150 x 2,1 mm - 1 ,6 pm de Waters
Il s’agit d’une colonne UPLC en phase inverse à particules sphériques constituées d’un noyau, préférentiellement très dur, en silice entouré d’une silice poreuse avec un greffage C18 (octadécyl) trifonctionnel, et dont les silanols ont été traités par des agents de coiffage (end-capped). Elle est en outre caractérisée par une longueur de 150 mm, un diamètre intérieur de 2,1 mm, une granulométrie de 1 ,6 pm, une porosité de 120 Â et un taux de carbone de 4,7 %.
De manière préférentielle, la phase stationnaire utilisée doit être compatible avec les phases mobiles aqueuses. conditions d’analyse : gradient phase mobile (% v /v) : De manière préférée, le complexe de formule (II) intervenant dans l’étape i) du procédé selon l’invention est le complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi susceptible d’être obtenu selon le procédé de préparation décrit dans la suite de la description, et est avantageusement purifié selon le procédé de purification également décrit dans la suite de la description.
L’étape i) de décomplexation est typiquement effectuée par mise en contact du complexe de formule (II) avec un agent décomplexant, tel que l’acide oxalique.
L’étape i) comprend alors typiquement les sous-étapes successives suivantes : la dissolution du complexe de formule (II) dans de l’eau, de préférence de l’eau déionisée, l’ajout d’un agent décomplexant, tel que l’acide oxalique, à la solution précédemment obtenue, de préférence sous agitation, le chauffage du mélange réactionnel à une température avantageusement comprise entre 60°C et 130°C, notamment entre 80°C et 110°C, par exemple à 95°C, typiquement pendant une durée comprise entre 1h et 10h, notamment entre 3h et7h, de préférence sous agitation, et le refroidissement du mélange à une température avantageusement comprise entre 10°C et 30°C, par exemple à 20°C.
L’étape ii) d’élimination du sel de gadolinium formé lors de l’étape i) est typiquement réalisée par filtration.
Selon le mode de réalisation préféré, dans lequel l’étape i) de décomplexation est effectuée par mise en contact du complexe de formule (II) avec de l’acide oxalique, le sel formé au cours de l’étape i), éliminé lors de l’étape ii), typiquement par filtration, est de l’oxalate de gadolinium.
Le ligand macrocyclique libre de formule (L) est ensuite récupéré lors de l’étape iii), typiquement sous la forme d’une solution.
Par « ligand libre », on entend au sens de la présente invention le ligand sous forme libre, c’est- à-dire non complexé, en particulier à des métaux - y compris les lanthanides et les actinides - ou à des cations d’alcalino-terreux tels que le calcium ou le magnésium.
Le ligand macrocyclique libre de formule (L) récupéré lors de l’étape iii), typiquement sous la forme d’une solution, peut ensuite être purifié au cours d’une étape iv). Cette étape iv) de purification peut être réalisée selon toute méthode de purification bien connue de l’homme du métier, telle qu’une cristallisation, une chromatographie préparative, un passage sur résine échangeuse d’ions, ou une combinaison de celles-ci.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape iv) implique un passage sur résine(s) échangeuse(s) d’ions du ligand macrocyclique libre de formule (L) récupéré lors de l’étape iii).
Par « résine échangeuse d’ions », on entend, au sens de la présente invention, un matériau solide se présentant généralement sous forme de billes composées d’une matrice polymère sur laquelle sont greffés des groupements fonctionnels chargés positivement (résine anionique) ou négativement (résine cationique), qui vont permettre de piéger respectivement des anions ou cations par adsorption. L’adsorption des anions ou cations sur la résine procède par échange d’ions entre les contre-ions des groupements fonctionnels initialement présents afin d’assurer l’électroneutralité de la résine, et les anions ou cations destinés à être piégés.
L’étape iv) peut alors comprendre la mise en contact d’une solution aqueuse du ligand macrocyclique libre de formule (L) avec une résine anionique forte. L’eau utilisée peut être choisie parmi une eau purifiée, une eau distillée ou une eau déionisée. L’eau utilisée est de préférence une eau purifiée ou de l'eau pour injection (eau ppi). L’utilisation d’eau purifiée ou ppi a comme avantage de permettre l’utilisation du ligand macrocyclique libre de formule (L) en solution dans l’eau, sans passer par une étape d’isolement solide de celui-ci, par exemple pour préparer directement une composition selon l’invention, telle que décrite dans la suite de la description.
Ladite résine anionique forte comporte typiquement en tant que groupements fonctionnels échangeurs des groupes ammoniums (N(RR’R”)+, où R, R’ et R” sont des groupements (Cr C6)alkyle identiques ou différents). On peut notamment citer les résines Amberlite® FPA900 ou IRA458 commercialisées par Dow Chemical.
Le passage sur résine anionique forte permet d’éliminer certaines impuretés tandis que le ligand macrocyclique libre de formule (L) est adsorbé sur la résine. Il peut ensuite être désorbé à l’aide d’une solution d’acide acétique.
L’étape iv) peut comprendre en outre la mise en contact d’une solution aqueuse du ligand macrocyclique libre de formule (L) avec une résine cationique faible. L’eau utilisée peut être choisie parmi une eau purifiée, une eau distillée ou une eau déionisée. L’eau utilisée est de préférence une eau purifiée ou de l'eau pour injection (eau ppi). L’utilisation d’eau purifiée ou ppi a comme avantage de permettre l’utilisation du ligand macrocyclique libre de formule (L) en solution dans l’eau, sans passer par une étape d’isolement solide de celui-ci, par exemple pour préparer directement une composition selon l’invention, telle que décrite dans la suite de la description.
Ladite résine cationique faible comporte typiquement en tant que groupements fonctionnels échangeurs des groupes carboxylates (CO2 )· On peut notamment citer la résine IMAC® HP336 commercialisée par Dow Chemical, avantageusement sous forme protonée (H+).
Le passage sur résine cationique faible permet d’éliminer les éventuels résidus de Gd3+.
Le ligand macrocyclique libre de formule (L) récupéré lors de l’étape iii), typiquement sous la forme d’une solution, et optionnellement purifié lors de l’étape iv), peut ensuite être isolé au cours d’une étape v).
Cette étape d’isolement sous forme solide peut être réalisée selon toute méthode bien connue de l’homme du métier, notamment par précipitation, par cristallisation, par lyophilisation, par atomisation à partir d’une solution aqueuse ou par centrifugation après une précipitation ou une cristallisation du ligand macrocyclique libre de formule (L).
La présente invention concerne en outre le ligand macrocyclique libre de formule (L), susceptible d’être obtenu selon le procédé de l’invention.
Composition comprenant le complexe de formule (II)
La présente invention concerne en second lieu une composition comprenant : le complexe de formule (II) constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS, et le ligand macrocyclique de formule (L).
Dans le cadre de la présente invention, le ligand macrocyclique de formule (L) est présent dans la composition sous forme libre.
Par « forme libre », on entend, au sens de la présente invention, le ligand macrocyclique non complexé, en particulier à des métaux - y compris les lanthanides et les actinides - ou à des cations d’alcalino-terreux tels que le calcium ou le magnésium. En particulier, le ligand macrocyclique libre n’est pas sous forme de complexe avec le gadolinium, et n’est pas introduit dans la composition sous la forme d’un complexe faible, typiquement de calcium, sodium, zinc ou magnésium, comme décrit dans le document US 5,876,695, la présence desdits cations à l’état de trace dans la composition, et donc des complexes correspondants n’étant toutefois pas exclue.
Dans un mode de réalisation préféré, le complexe de formule (II) présent dans la composition de l’invention présente au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 92 %, plus particulièrement au moins 94 %, de préférence au moins 97 %, avantageusement au moins 99 %, de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du ll-RRR ou du ll-SSS, est présent. Toutefois, le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » désigne préférentiellement l’ensemble des cas où chacun des isomères ll-RRR et ll-SSS est présent en une quantité variable mais non nulle.
Dans un mode de réalisation préféré, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein du mélange dans un rapport 50/50.
Dans un mode de réalisation avantageux, la composition selon l’invention a une concentration en gadolinium libre inférieure à 1 ppm (m/v), préférentiellement inférieure à 0,5 ppm (m/v).
Dans la présente description, sauf mention contraire, on utilise indifféremment les expressions « Gd », « gadolinium » et « Gd3+ » pour désigner l’ion Gd3+. Par extension, il peut également s’agir d’une source de gadolinium libre, tels que le chlorure de gadolinium (GdCh) ou l’oxyde de gadolinium (Gd20s).
Dans la présente invention, on désigne par « Gd libre » les formes non complexées du gadolinium, et de préférence disponibles pour une complexation. Il s’agit typiquement de l’ion Gd3+ solubilisé dans l’eau. Par extension, il peut également s’agir d’une source de gadolinium libre, tels que le chlorure de gadolinium (GdC ) ou l’oxyde de gadolinium (Gd20s). Le gadolinium sous forme libre est typiquement mesuré par dosage colorimétrique, généralement le xylénol orange ou l'Arsenazo (III). En l'absence d'ion métallique (tel que le gadolinium), ces indicateurs ont une couleur spécifique : à pH acide, le xylenol orange a une couleur jaune, tandis que l’Arsenazo possède une couleur rose. En présence de gadolinium, leur couleur vire au violet.
La détermination visuelle du virage de la couleur de la solution permet de vérifier la présence ou l’absence de gadolinium dans la solution.
Par ailleurs, il est possible de mesurer quantitativement le gadolinium libre se trouvant dans la solution via un dosage retour, utilisant par exemple l’EDTA comme chélate « faible » du Gadolinium. Dans un tel dosage, l’indicateur coloré est ajouté jusqu’à obtention d’une couleur violette. Puis de l’EDTA, un ligand du gadolinium est ajouté au mélange au goutte à goutte. L’EDTA étant un complexant plus fort que l’indicateur coloré, le gadolinium va changer de ligand et va quitter l’indicateur coloré pour se complexer préférentiellement à l’EDTA. L’indicateur coloré va donc progressivement retrouver sa forme non complexée.
Lorsque la quantité d’EDTA ajoutée est égale à la quantité initiale de Gd libre, l’indicateur coloré est entièrement sous sa forme libre et la solution "tourne" au jaune. La quantité d’EDTA ajoutée étant connue, cela permet de connaître la quantité initiale de Gd libre dans la solution à doser.
Ces méthodes sont bien connues de l’homme du métier, et décrites notamment par document Barge et al. ( Contrast Media and Molecular Imaging 1, 2006, 184-188).
Ces méthodes colorimétriques sont ainsi usuellement mises en œuvre sur une solution dont le pH est compris entre 4 et 8. En effet, en dehors de ces plages de pH, la précision de la mesure peut se trouver affectée du fait d’une modification (voire une suppression) du virage coloré.
Ainsi, si besoin, le pH de l’échantillon à doser est ajusté pour être compris entre 4 et 8. Notamment, si le pH de l’échantillon est acide, et en particulier inférieur à 4, on ajuste avantageusement le pH par ajout d’une base, puis la mesure du Gd libre est effectuée sur l’échantillon au pH ajusté.
La composition selon l’invention présente ainsi une stabilité sur la durée, c’est-à-dire que sa composition reste conforme aux spécifications en termes de concentration de gadolinium libre (en particulier sa concentration en Gd libre reste inférieure à 1 ppm (m/v)), sur une durée d’au moins 3 ans, préférentiellement d’au moins 4 ans ou plus préférentiellement d’au moins 5 ans, notamment en termes de teneur en métal paramagnétique libre. Selon les directives ICH, une observation de cette stabilité pendant 6 mois à 40°C est considérée comme une bonne indication d’une stabilité de 3 ans à 25°C.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition selon l’invention présente une concentration comprise entre 0,01 et 1,5 mol.L 1, préférentiellement comprise entre 0,2 et 0,7 mol.L 1, plus préférentiellement entre 0,3 et 0,6 mol.L 1 en complexe de formule (II) décrit ci- dessus.
Le complexe de formule (II) est dosé par les méthodes connues de l’homme du métier. On peut notamment le doser après une minéralisation et un dosage du gadolinium total présent dans la composition, par spectrométrie d’émission optique (appelée aussi ICP-AES ou ICP Atomic Emission Spectrometry).
La teneur en complexe de formule (II) permet à cette composition d’avoir un pouvoir contrastant optimal tout en ayant une viscosité satisfaisante. En effet, en dessous de 0,01 mol.L 1 de complexe de formule (II) décrit ci-dessus, les performances en tant que produit de contraste sont moins satisfaisantes, et à une concentration supérieure à 1,5 mol.L 1, la viscosité de cette composition devient trop importante pour une manipulation aisée.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition selon l’invention comprend entre 0,002 et 0,4 % mol/mol, notamment entre 0,01 et 0,3 % mol/mol, de préférence entre 0,02 et 0,2 % mol/mol, plus préférentiellement entre 0,05 et 0,15 % mol/mol de ligand macrocyclique de formule (L) par rapport au complexe de formule (II).
La concentration de ligand macrocyclique de formule (L) dans la composition est typiquement mesurée par un dosage retour au cuivre, en utilisant par exemple le sulfate de cuivre comme source d’ion cuivre.
Dans cette méthode, bien connue de l’homme du métier, on utilise de préférence une solution contenant une concentration initiale connue Qo de sulfate de cuivre, cette concentration étant supérieure à la quantité de ligand libre dans la solution. A cette solution de sulfate de cuivre est ajoutée la solution à doser, contenant du ligand libre de formule (L) libre en quantité Qi à déterminer. Le ligand libre de formule (L) est un très bon complexant du cuivre : on observe donc la formation d’un complexe (L)-cuivre.
On effectue alors avantageusement un dosage retour du cuivre restant libre dans la solution par potentiométrie. Pour ce faire, de l’EDTA est par exemple ajouté au mélange au goutte à goutte. L’EDTA va complexer le cuivre libre en solution sans pour autant décomplexer le (L)-cuivre, car le ligand libre de formule (L) est un complexant plus fort que l’EDTA. Lorsque la quantité d’EDTA ajoutée Q2 est égale à la quantité de cuivre libre en solution, on observe une chute brusque du potentiel de la solution.
Connaissant la quantité initiale Qo de cuivre et la quantité d’EDTA ajoutée Q2, la soustraction de ces deux valeurs Qo - Q2 donne la quantité de ligand de formule (L) libre dans la solution à doser Qi.
Alternativement, des méthodes HPLC ou UHPLC avec une détection UV ou MS peuvent être utilisées, qui sont également bien connues de l’homme du métier. En particulier, en UHPLC, la non co-élution des espèces en présence permet de faire la quantification de celles-ci.
De manière préférentielle, les proportions précisées dans la présente invention et en particulier ci-dessus sont des proportions avant stérilisation de la composition.
De façon avantageuse, le pH de la composition est compris entre 4,5 et 8,5, préférentiellement entre 5 et 8, avantageusement entre 6 et 8, notamment entre 6,5 et 8. Ces gammes de pH permettent notamment de limiter l’apparition de certaines impuretés et de favoriser la complexation de l’ion de métal paramagnétique M.
En particulier, la composition selon l’invention peut être tamponnée, c’est-à-dire qu’elle peut comprendre en outre un tampon choisi parmi les tampons d’usage établis pour la gamme de pH 5 à 8 et préférentiellement parmi les tampons lactate, tartrate, malate, maléate, succinate, ascorbate, carbonate, Tris (Tris(hydroxymethyl)aminomethane), HEPES (acide 2-[4-(2- Hydroxyethyl)-1-piperazine]ethanesulfonique), MES (acide 2-morpholino éthanesulphonique) et les mélanges de ceux-ci, et préférentiellement un tampon choisi parmi les tampons Tris, lactate, tartrate, carbonate, le MES et les mélanges de ceux-ci. Avantageusement, la composition selon l’invention comprend le tampon Tris.
La composition objet de l’invention est préférentiellement stérile.
De manière préférée, le complexe de formule (II) compris dans la composition selon l’invention précédemment décrite est le complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi susceptible d’être obtenu selon le procédé préparation décrit dans la suite de la description, et est avantageusement purifié selon le procédé de purification également décrit dans la suite de la description. Avantageusement, le ligand macrocyclique de formule (L) compris dans la composition selon l’invention précédemment décrite est le ligand macrocyclique libre de formule (L) susceptible d’être obtenu selon le procédé de l’invention.
Il est à noter que, dans ce mode de réalisation avantageux, lorsque le ligand macrocyclique libre de formule (L) joue son rôle d’excipient de chélation dans la formulation, c’est-à-dire qu’il piège le gadolinium relargué par le complexe dans la formulation, le complexe ainsi formé, qui correspond à un complexe de formule (II), est typiquement de configuration RRR et/ou SSS. Par conséquent, l’excès diastéréoisomérique ll-RRR et ll-SSS du complexe de formule (II) est stable au cours du temps dans la formulation.
Procédé de préparation du complexe de formule (II)
Le complexe de formule (II) peut être préparé selon le procédé comprenant les étapes successives suivantes : a) Complexation de l’hexaacide de formule (III) suivante : avec du gadolinium pour obtenir le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) telle que définie précédemment, b) Isomérisation par chauffage du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) dans une solution aqueuse à pH compris entre 2 et 4, pour obtenir un complexe diastéréoisomériquement enrichi constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères l-RRR et l-SSS dudit complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), et c) Formation, à partir du complexe diastéréoisomériquement enrichi obtenu à l’étape b), du complexe de formule (II), par réaction avec le 3-amino-1,2-propanediol.
Dans la présente description, sauf mention contraire, on utilise indifféremment les expressions « Gd », « gadolinium » et « Gd3+ » pour désigner l’ion Gd3+. Par extension, il peut également s’agir d’une source de gadolinium libre, tels que le chlorure de gadolinium (GdCh) ou l’oxyde de gadolinium (Gd2Ü3).
Dans la présente invention, on désigne par « Gd libre » les formes non complexées du gadolinium, et de préférence disponibles pour une complexation. Il s’agit typiquement de l’ion Gd3+ solubilisé dans l’eau. Par extension, il peut également s’agir d’une source de gadolinium libre, tels que le chlorure de gadolinium (GdCh) ou l’oxyde de gadolinium.
Etape a)
Au cours de cette étape a lieu une réaction de complexation entre l’hexaacide de formule (III) et le gadolinium, qui permet d’obtenir le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) telle que définie précédemment.
Selon un mode de réalisation particulier, l’étape a) comprend la réaction entre l’hexaacide de formule (III) et une source de Gd libre dans de l’eau.
Dans un mode de réalisation préféré, la source de Gd libre est du GdCh ou du Gd2Ü3, de préférence du Gd2Ü3.
De préférence, les réactifs utilisés à l’étape a), c’est-à-dire la source de gadolinium (typiquement l’oxyde de gadolinium), l’hexaacide de formule (III) et l’eau, sont les plus purs possibles, notamment en ce qui concerne les impuretés métalliques.
Ainsi, la source de gadolinium sera avantageusement l’oxyde de gadolinium, de préférence avec une pureté supérieure à 99,99 %, et de manière encore plus préférentielle, supérieure à 99,999 %.
L’eau utilisée dans le procédé comprend de préférence moins de 50 ppm de calcium, de manière plus préférentielle moins de 20 ppm, et de manière encore plus préférentielle moins de 15 ppm de calcium. Généralement, l’eau employée dans le procédé est de l’eau désionisée, de l’eau pour injection (eau ppi) ou de l’eau purifiée.
Avantageusement, les quantités des réactifs (l’hexaacide de formule (III) et le gadolinium) utilisées lors de cette étape a) correspondent aux, ou sont proches des, proportions stoechiométriques, telles que dictées par l’équation-bilan de la réaction de complexation ayant lieu au cours de cette étape. Par « proche des proportions stoechiométriques », on entend signifier que l’écart entre les proportions molaires dans lesquelles sont introduits les réactifs et les proportions stoechiométriques est inférieur à 15 %, notamment inférieur à 10 %, de préférence inférieur à 8 %.
Le gadolinium peut notamment être introduit en léger excès par rapport aux proportions stoechiométriques. Le rapport de la quantité de matière introduite en gadolinium sur la quantité de matière introduite en hexaacide de formule (III) est alors supérieur à 1, mais typiquement inférieur à 1,15, notamment inférieur à 1,10, avantageusement inférieur à 1 ,08. Autrement dit, la quantité de gadolinium introduite est supérieure à 1 équivalent (éq.), mais typiquement inférieure à 1 ,15 éq., notamment inférieure à 1 ,10 éq., avantageusement inférieure à 1,08 éq., par rapport à la quantité d’hexaacide de formule (III) introduite, qui correspond quant à elle à 1 équivalent. Dans le mode de réalisation préféré selon lequel la source de gadolinium libre est Gd2Ü3, la quantité de Gd2Ü3 introduite est alors typiquement supérieure à 0,5 éq., mais inférieure à 0,575 éq., notamment inférieure à 0,55 éq., avantageusement inférieure à 0,54 éq., par rapport à la quantité d’hexaacide de formule (III) introduite (1 éq.).
Selon un mode de réalisation particulier, l’étape a) comprend les étapes successives suivantes : a1) Préparation d’une solution aqueuse d’hexaacide de formule (III), et a2) Ajout, à la solution aqueuse obtenue à l’étape a1), d’une source de gadolinium libre.
Dans ce mode de réalisation, la teneur en hexaacide de formule (III) dans la solution aqueuse préparée lors de l’étape a1) est typiquement comprise entre 10 % et 60 %, notamment entre 15 % et 45 %, de préférence entre 20 % et 35 %, avantageusement entre 25 % et 35 %, de manière encore plus avantageuse entre 25 % et 30 % en poids par rapport au poids total de la solution aqueuse.
De manière préférentielle, les étapes a) et b) sont effectuées selon un mode de réalisation monotope (ou « one-pot » en anglais), c’est-à-dire dans le même réacteur et sans étape intermédiaire d’isolement ou de purification.
Ainsi, dans ce mode de réalisation préféré, le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) formé au cours de l’étape a) est directement soumis à l’étape b) d’isomérisation, sans être isolé ou purifié, et dans le même réacteur que celui utilisé pour l’étape a). ■ Etape b)
Le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) formé par la réaction de complexation entre l’hexaacide de formule (III) et le gadolinium au cours de l’étape a) est initialement obtenu sous la forme d’un mélange de diastéréoisomères.
L’étape b) vise à enrichir le mélange de diastéréoisomères en les isomères l-RRR et l-SSS, pour obtenir le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi constitué d’au moins 85 %, notamment d’au moins 90 %, en particulier d’au moins 95 %, de préférence d’au moins 97 %, avantageusement d’au moins 98 %, plus avantageusement d’au moins 99 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et l-SSS.
Par « excès diastéréoisomérique » on entend désigner, dans le cadre de la présente invention, et en ce qui concerne le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), le fait que ledit complexe est majoritairement présent sous la forme d’un isomère ou groupe d’isomères choisi(s) parmi les diastéréoisomères l-RRR, l-SSS, l-RRS, l-SSR, l-RSS, l-SRR, l-RSR et l-SRS. Ledit excès diastéréoisomérique est exprimé en pourcentage, et correspond à la quantité que représente l’isomère ou le groupe d’isomères majoritaire par rapport à la quantité totale du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I). Il est entendu que ce pourcentage peut être aussi bien molaire que massique, dans la mesure où des isomères ont, par définition, la même masse molaire.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères l-RRR et l-SSS.
Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères l-RRR et l-SSS.
Les inventeurs ont en effet découvert que des facteurs tels que le pH et la température de la solution de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) obtenue à l’issue de l’étape a) ont une influence sur le rapport dans lequel les différents isomères du complexe de formule (I) sont présents au sein du mélange de diastéréoisomères. Au cours du temps, le mélange tend à s’enrichir en un groupe d’isomères comprenant les isomères qui sont, de façon étonnante, les plus stables thermodynamiquement mais aussi chimiquement, en l’espèce les isomères l-RRR et l-SSS. Le terme « mélange d’isomères l-RRR et l-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du l-RRR ou du l-SSS, est présent.
Toutefois, dans un mode de réalisation préféré, les isomères l-RRR et l-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, le mélange de d’isomères l-RRR/l- SSS est un mélange racémique (50/50).
L’étape b) d’isomérisation du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) dans une solution aqueuse est typiquement conduite à un pH compris entre 2 et 4, notamment entre 2 et 3, avantageusement entre 2,2 et 2,8.
Le pH est préférentiellement ajusté avec un acide, de préférence un acide inorganique, tel que l’acide chlorhydrique, l’acide bromhydrique, l’acide sulfurique, l’acide nitrique ou l’acide phosphorique, par exemple avec de l’acide chlorhydrique.
Il est tout à fait surprenant que dans de telles conditions de pH, un enrichissement du mélange en des isomères particuliers, en l’espèce les isomères l-RRR et l-SSS, se produise, dans la mesure où il est connu dans l’art que les chélates de gadolinium sont caractérisés par une faible inertie cinétique en milieu acide. En effet, plus la concentration en ions H+ est élevée dans le milieu, plus la probabilité qu’un proton soit transféré sur l’un des atomes donneurs du ligand est forte, entraînant ainsi la dissociation du complexe. Par conséquent, l’homme du métier se serait attendu à ce que le fait de placer le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) en une solution aqueuse à un pH compris entre 2 et 4 entraîne la dissociation dudit complexe, et non pas son isomérisation en l-RRR et l-SSS.
Il est à noter que la gamme de pH recommandée par le document EP 1 931 673 pour la complexation de l’hexaacide de formule (III), à savoir 5,0 - 6,5, ne permet pas d’obtenir le complexe de formule (I) enrichi en ses isomères l-RRR et l-SSS.
L’étape b) est réalisée typiquement à une température comprise entre 80°C et 130°C, notamment entre 90°C et 125°C, de préférence entre 98°C et 122°C, avantageusement entre 100°C et 120°C, typiquement pendant une durée comprise entre 10h et 72h, notamment entre 10h et 60h, avantageusement entre 12h et 48h.
Contre toute attente, de telles conditions de température, qui, cumulées aux conditions de pH susmentionnées, devraient favoriser l’instabilité du chélate de gadolinium, n’aboutissent pas à sa décomplexation ou à la formation de toute autre impureté, mais à son isomérisation en l-RRR et l-SSS.
Dans un mode de réalisation particulier, la solution aqueuse de l’étape b) comprend de l’acide acétique. L’étape b) est alors avantageusement réalisée à une température comprise entre 100°C et 120°C, notamment entre 110°C et 118°C, typiquement pendant une durée comprise entre 12h et 48h, notamment entre 20h et 30h, en particulier entre 24h et 26h.
L’acide acétique est de préférence ajouté avant le chauffage de la solution de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) obtenue lors de l’étape a) dans une quantité telle que la teneur en acide acétique est comprise entre 25 % et 75 %, notamment entre 40 % et 50 % en masse par rapport à la masse d’hexaacide de formule (III) utilisée lors de l’étape a).
Lorsque la solution aqueuse est chauffée à une température avantageusement comprise entre 100°C et 120°C, typiquement entre 110°C et 118°C, de l’acide acétique est ajouté au fur et à mesure que l’eau s’évapore, de façon à maintenir un volume de solution constant.
Selon un mode de réalisation préféré, à l’issue de l’étape b), le complexe diastéréoisomériquement enrichi est isolé par cristallisation, de préférence par cristallisation par ensemencement.
Dans ce mode de réalisation, l’étape b) comprend les étapes successives suivantes : b1) Isomérisation par chauffage du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) dans une solution aqueuse à pH compris entre 2 et 4, pour obtenir un complexe diastéréoisomériquement enrichi constitué d’au moins 80 % de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et l-SSS dudit complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), et b2) Isolement par cristallisation dudit complexe diastéréoisomériquement enrichi, de préférence par cristallisation par ensemencement.
L’étape b2) de cristallisation vise d’une part à éliminer les impuretés éventuellement présentes dans la solution aqueuse, qui peuvent résulter d’étapes antérieures, de façon à obtenir un produit de plus grande pureté, décoloré, sous forme de cristaux, et d’autre part à poursuivre l’enrichissement diastéréoisomérique du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), de façon à obtenir un excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et I- SSS dudit complexe supérieur à celui obtenu à l’issue de l’étape b1). En effet, les isomères I- RRR et l-SSS du complexe hexaacide de formule (I) cristallisent dans l’eau. En revanche, le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) non enrichi en lesdits isomères ne cristallise pas.
Le fait que les isomères l-RRR et l-SSS, en lesquels le complexe tend à s’enrichir au cours de l’étape b) (et ce contre toute attente, au vu des conditions dans lesquelles elle est réalisée), sont les seuls isomères du complexe à cristalliser dans l’eau constitue un résultat tout à fait inattendu. L’isomérisation et la cristallisation contribuent ainsi de manière synergique à l’enrichissement en isomères l-RRR et l-SSS, et dès lors à l’efficacité globale du procédé selon l’invention.
Par ailleurs, il est à noter que la cristallisation dans l’eau des isomères d’intérêt du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) permet d’éviter un ajout de solvant tel que décrit dans l’exemple 7 du document EP 1 931 673, qui met en jeu une étape de précipitation dans l’éthanol du sel trisodique dudit complexe.
L’étape b2) est réalisée avantageusement à une température comprise entre 10°C et 70°C, notamment entre 30°C et 65°C, en particulier entre 35°C et 60°C.
Selon une variante, après abaissement de la température de la solution aqueuse, de façon à ce que celle-ci soit comprise dans les gammes indiquées ci-dessus, le processus de cristallisation est induit par ensemencement. La « cristallisation par ensemencement », aussi appelée « cristallisation par amorçage », comprend l’introduction dans le réacteur dans lequel la cristallisation est effectuée (aussi appelé cristallisoir) d’une quantité connue de cristaux, appelée « semence » ou « amorce ». Cela permet de diminuer le temps de cristallisation. La cristallisation par ensemencement est bien connue de l’homme du métier. Dans le procédé selon l’invention, l’ensemencement par utilisation d’une amorce, en l’espèce des cristaux de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi ajoutés dans la solution aqueuse du complexe diastéréoisomériquement enrichi dont la température a été préalablement abaissée, permet d’obtenir une nucléation, et ainsi d’initier la cristallisation. La durée de la cristallisation par ensemencement est avantageusement comprise entre 2h et 20h, de préférence entre 6h et 18h, typiquement, elle est de 16h.
Les cristaux de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi sont alors isolés typiquement par filtration et séchage, en mettant en œuvre toute technique bien connue de l’homme de l’art.
Avantageusement, le degré de pureté du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi isolé à l’issue de l’étape b2) est supérieur à 95 %, notamment supérieur à 98 %, avantageusement supérieur à 99 %, ledit degré de pureté étant exprimé en pourcentage massique du complexe de formule (I) par rapport à la masse totale obtenue à l’issue de l’étape b2).
Dans un mode de réalisation particulier, le complexe diastéréoisomériquement enrichi de l’étape b) isolé par cristallisation est à nouveau purifié par recristallisation, pour obtenir un complexe diastéréoisomériquement enrichi et purifié.
Dans ce mode de réalisation, l’étape b) comprend, outre les étapes successives b1) et b2) précédemment décrites, une étape b3) de purification par recristallisation du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi isolé.
L’étape b3) de recristallisation vise, à l’instar de l’étape b2) de cristallisation, d’une part, à obtenir un produit de plus grande pureté, et, d’autre part, à poursuivre l’enrichissement diastéréoisomérique du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), de façon à obtenir un excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et l-SSS dudit complexe supérieur à celui obtenu à l’issue de l’étape b2).
L’étape b3) comprend typiquement les sous-étapes successives suivantes :
• mise en suspension du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi isolé lors de l’étape b2) en solution aqueuse, de préférence dans de l’eau,
• solubilisation dudit complexe par chauffage à une température avantageusement comprise entre 80°C et 120°C, par exemple à 100°C,
• recristallisation, de préférence par ensemencement, à une température avantageusement comprise entre 10°C et 90°C, notamment entre 20°C et 87°C, en particulier entre 55°C et 85°C, typiquement pendant une durée comprise entre 2h et 20h, notamment entre 6h et 18h, et
• isolement des cristaux de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi et purifié, par exemple par filtration et séchage.
Le degré de pureté du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi purifié isolé à l’issue de l’étape b3) est typiquement supérieur à 98 %, notamment supérieur à 99 %, avantageusement supérieur à 99,5 %, ledit degré de pureté étant exprimé en pourcentage massique du complexe de formule (I) par rapport à la masse totale obtenue à l’issue de l’étape b2). Dans un autre mode de réalisation, le complexe diastéréoisomériquement enrichi de l’étape b) est encore enrichi par décomplexation sélective des diastéréoisomères du complexe de formule (I) autres que les diastéréoisomères l-RRR et l-SSS, i.e. par décomplexation sélective des diastéréoisomères l-RSS, l-SRR, l-RSR, l-SRS, l-RRS et l-SSR.
Dans ce mode de réalisation, l’étape b) comprend, outre les étapes successives b1) et b2) précédemment décrites, une étape b4) de décomplexation sélective des diastéréoisomères du complexe de formule (I) autres que les diastéréoisomères l-RRR et l-SSS. Dans cette variante, l’étape b) peut en outre comprendre l’étape b3) précédemment décrite, ladite étape b3) étant mise en œuvre entre les étapes b2) et b4), ou après l’étape b4).
L’étape b4) de décomplexation sélective vise à poursuivre l’enrichissement diastéréoisomérique du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), de façon à obtenir un excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et l-SSS dudit complexe supérieur à celui obtenu à l’issue de l’étape b2) ou à l’issue de l’étape b3), lorsque celle-ci est mise en œuvre préalablement à l’étape b4).
L’étape b4) comprend typiquement les sous-étapes successives suivantes :
• mise en suspension du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi isolé lors de l’étape b2) ou lors de l’étape b3) dans de l’eau,
• ajout d’une base, par exemple de soude,
• chauffage à une température avantageusement comprise entre 30°C et 60°C, notamment entre 35°C et 55°C, par exemple à 40°C, typiquement pendant une durée comprise entre 2h et 20h, notamment entre 10h et 18h,
• refroidissement à une température avantageusement comprise entre 10°C et 30°C, par exemple à 30°C, et
• isolement du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi et purifié, par exemple par filtration et séchage.
L’étape b4) est rendue possible par le fait que les isomères l-RRR et l-SSS sont les plus stables en milieu basique. De telles conditions basiques favorisent la formation d’hydroxyde de gadolinium, et par conséquent la décomplexation des isomères les moins stables. Ainsi, il convient de noter que, de manière surprenante, les isomères l-RRR et l-SSS sont plus stables à la fois en milieu acide, ce qui permet l’étape b1) d’isomérisation, et en milieu basique, ce qui permet l’étape b4) de décomplexation sélective. Dans un mode de réalisation préféré, le complexe diastéréoisomériquement enrichi obtenu à l’issue de l’étape b) selon l’une quelconque des variantes décrites ci-dessus présente au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, avantageusement au moins 98 %, plus avantageusement au moins 99 % de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange des isomères l-RRR et l-SSS.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères l-RRR et l-SSS.
Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères l-RRR et l-SSS.
Le terme « mélange d’isomères l-RRR et l-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du l-RRR ou du l-SSS, est présent. Toutefois, le terme « mélange d’isomères l-RRR et l-SSS » désigne préférentiellement l’ensemble des cas où chacun des isomères l-RRR et l-SSS est présent en une quantité variable mais non nulle.
Dans un mode de réalisation préféré, les isomères l-RRR et l-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, le mélange de d’isomères l-RRR/l-SSS est un mélange racémique (50/50).
■ Etape c)
L’étape c) vise à former le complexe de formule (II) à partir de son précurseur, le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi obtenu lors de l’étape b).
Au cours de cette étape, les trois fonctions acides carboxyliques du complexe hexaacide de formule (I) portées par les atomes de carbone situés en position g sur les chaînes latérales du complexe, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales, sont converties en fonctions amide, par réaction d’amidification avec le 3- amino-1,2-propanediol, sous forme racémique ou énantiomériquement pure, de préférence sous forme racémique.
Cette réaction d’amidification ne modifie pas la configuration absolue des trois atomes de carbones asymétriques situés en position a sur les chaînes latérales, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales. Par conséquent, l’étape c) permet d’obtenir le complexe de formule (II) avec un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères ll-RRR et ll-SSS identique à l’excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères l-RRR et l-SSS avec lequel est obtenu le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi obtenu à l’issue de l’étape b), qui est d’au moins 80 %.
Dans un mode de réalisation préféré, le complexe de formule (II) obtenu à l’issue de l’étape c) présente au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 92 %, de préférence au moins 94 %, avantageusement au moins 97 %, plus avantageusement au moins 99 % de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du ll-RRR ou du ll-SSS, est présent. Toutefois, le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » désigne préférentiellement l’ensemble des cas où chacun des isomères ll-RRR et ll-SSS est présent en une quantité variable mais non nulle.
Dans un mode de réalisation préféré, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein du mélange dans un rapport 50/50.
La réaction d’amidification peut être effectuée selon toutes les méthodes bien connues de l’homme du métier, notamment en présence d’un agent activant des fonctions acides carboxyliques et/ou en catalyse acide.
Elle peut notamment être réalisée selon les méthodes décrites dans le brevet EP 1 931 673, notamment au paragraphe [0027] de ce brevet. Dans un mode de réalisation particulier, l’étape c) comprend l’activation des fonctions acides carboxyliques (-COOH) du complexe hexaacide de formule (I) portées par les atomes de carbone situés en position g sur les chaînes latérales du complexe, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales, sous la forme de fonctions dérivées comportant un groupement carbonyle (C=0), qui sont telles que l’atome de carbone du groupement carbonyle est plus électrophile que l’atome de carbone du groupement carbonyle des fonctions acides carboxyliques. Ainsi, selon ce mode de réalisation particulier, lesdites fonctions acides carboxyliques peuvent notamment être activées sous la forme de fonctions esters, de chlorures d’acyle, d’anhydrides d’acide, ou sous toute forme activée susceptible de conduire à une liaison amide. Les formes activées susceptibles de conduire à une liaison amide sont bien connues de l’homme du métier et peuvent être par exemple obtenues par l’ensemble des méthodes connues en chimie peptidique pour créer une liaison peptidique. Des exemples de telles méthodes sont données dans la publication Synthesis of peptides and peptidomimetics vol.E22a, p425-588, Houben-Weyl et al., Goodman Editor, Thieme-Stuttgart-New York (2004), et, parmi ces exemples, peuvent être notamment citées les méthodes d’activation des acides carboxyliques via un azoture (azoture d’acyle), par exemple par l’action d’un réactif tel que l’azoture de diphénylphosphoryle (communément désigné par l’acronyme anglais DPPA), l’utilisation des carbodiimides seules ou en présence de catalyseurs (par exemple le N- hydroxysuccinimide et ses dérivés), l’utilisation d’un carbonyldiimidazole (1 ,1’- carbonyldiimidazole, CDI), l’utilisation des sels de phosphonium comme l’hexafluorophosphate de benzotriazol-1-yloxy-tris(dimethylamino)phosphonium (communément désigné par l’acronyme anglais BOP) ou encore les uroniums comme l’hexafluorophosphate de 2-(1 H- benzotriazol-1-yl)-1 ,1 ,3,3-tétraméthyluronium (communément désigné par l’acronyme anglais HBTU).
De préférence, l’étape c) comprend l’activation des fonctions acides carboxyliques (-COOH) susmentionnées sous la forme de fonctions esters, chlorures d’acyle ou anhydrides d’acide.
Ce mode de réalisation est préféré au couplage peptidique par activation de la fonction acide carboxylique à l’aide d’un agent de couplage tel que EDCI/HOBT comme décrit dans le document EP 1 931 673. En effet, un tel couplage entraîne la formation d’un équivalent de 1 -éthyl-3-[3— (diméthylamino)propyl]urée, qui doit être éliminé, notamment par chromatographie sur silice ou par extraction liquide/liquide en ajoutant un solvant. Indépendamment de la complexification du procédé engendrée par une telle étape additionnelle, la mise en œuvre de telles méthodes de purification n’est pas souhaitable, comme discuté précédemment. De plus, l’usage de HOBT est en soit problématique, en cela qu’il s’agit d’un produit explosif. Par « fonction ester », on entend désigner au sens de la présente invention un groupement - C(0)0-. Il peut s’agir en particulier d’un groupement -C(0)0-Ri, dans lequel Ri correspond à un groupement (Ci-Ce)alkyle.
Par groupement « (Ci-Ce)alkyle », on entend, au sens de la présente invention, une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant 1 à 6, de préférence 1 à 4, atomes de carbone. A titre d’exemple, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert- butyle, pentyle ou encore hexyle.
Par « fonction chlorure d’acyle », également appelée « fonction chlorure d’acide », on entend désigner au sens de la présente invention un groupement -CO-CI.
Par « fonction anhydride d’acide », on entend désigner au sens de la présente invention un groupement -CO-O-CO-. Il peut s’agir en particulier d’un groupement -CO-O-CO-R2, dans lequel R2 correspond à un groupement (Ci-Ce)alkyle.
Les réactions de conversion d’une fonction acide carboxylique en fonction ester, chlorure d’acyle ou anhydride d’acide sont bien connues de l’homme du métier, qui pourra les mettre en œuvre selon toute méthode usuelle dont il est familier.
Le complexe de formule (II) est ensuite obtenu par aminolyse des fonctions acides carboxyliques activées sous la forme de fonctions esters, chlorures d’acyle ou anhydrides d’acide, notamment esters ou anhydrides d’acide, de préférence esters, par réaction avec le 3-amino-1 ,2-propanediol, sous forme racémique ou énantiomériquement pure, de préférence sous forme racémique.
De manière préférentielle, les étapes d’activation des fonctions acides carboxyliques et d’aminolyse sont effectuées selon un mode de réalisation monotope (ou « one-pot » en anglais), c’est-à-dire dans le même réacteur et sans étape intermédiaire d’isolement ou de purification de l’intermédiaire comportant les fonctions acides carboxyliques activées sous la forme de fonctions esters, chlorures d’acyle ou anhydrides d’acide, notamment esters ou anhydrides d’acide, de préférence esters.
Selon un mode de réalisation particulier, l’étape c) comprend les étapes successives suivantes : c1) formation d’un complexe activé de formule (VII), dans laquelle Y représente un atome de chlore, un groupement -OR1 ou -0-C(0)-R2, de préférence Y représente un groupement -ORi ou -0-C(0)-R2, avec Ri et R2 correspondant, indépendamment l’un de l’autre, à un groupe (Ci-Ce)alkyle, et c2) aminolyse du complexe activé de formule (VII) avec le 3-amino-1,2-propanediol. Comme cela apparaîtra clairement à l’homme du métier, la réaction de formation du complexe activé de formule (VII) ne modifie pas la configuration absolue des trois atomes de carbones asymétriques situés en position a sur les chaînes latérales, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales. Par conséquent, l’étape c1) permet d’obtenir le complexe activé de formule (VII) avec un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères VII-RRR et VII-SSS, de formules (VII-RRR) et (VII-SSS) représentées ci-après, identique à l’excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères l-RRR et l-SSS avec lequel est obtenu le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi obtenu à l’issue de l’étape b), qui est d’au moins 80 %.
(VII-SSS), (VII-RRR).
Dans le cas où Y représente un atome de chlore, l’étape c1) est typiquement réalisée par réaction entre le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi obtenu lors de l’étape b) et le chlorure de thionyle (SOCL).
Dans le cas où Y représente un groupement -0-C(0)-CH3, l’étape c1) est typiquement réalisée par réaction entre le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi obtenu lors de l’étape b) et le chlorure d’acétyle.
Dans un mode de réalisation avantageux, l’étape c) comprend l’activation des fonctions acides carboxyliques (-COOH) susmentionnées sous la forme de fonctions esters.
Selon ce mode de réalisation, l’étape c) peut plus particulièrement comprendre les étapes successives suivantes : c1) formation d’un triester de formule (VIII), dans laquelle Ri représente un groupe (Ci-Ce)alkyle, et c2) aminolyse du triester de formule (VIII) avec le 3-amino-1,2-propanediol.
L’étape c1) est typiquement réalisée dans l’alcool de formule R1OH, qui joue à la fois le rôle de solvant et de réactif, en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique. L’étape c2) est également typiquement réalisée dans l’alcool de formule RiOH, en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique.
Dans un premier temps, le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) et l’alcool RiOH sont chargés dans le réacteur. Le milieu réactionnel est ensuite refroidi à une température inférieure à 10°C, notamment inférieure à 5 °C, typiquement à 0°C, et une solution acide de l’alcool RiOH, typiquement d’acide chlorhydrique dans RiOH est alors progressivement ajoutée. Le milieu réactionnel est maintenu sous agitation à température ambiante (c’est-à-dire à une température entre 20 et 25°C) pendant une durée typiquement supérieure à 5h, de préférence comprise entre 10h et 20h. Le milieu réactionnel est refroidi à une température inférieure à 10°C, notamment comprise entre 0°C et 5 °C, préalablement à l’étape c2).
Ainsi, les étapes c1) et c2) peuvent être aisément mises en œuvre selon un mode de réalisation monotope (ou « one-pot » en anglais). Avantageusement, le triester de formule (VII) n’est pas isolé entre les étapes c1) et c2).
Toutefois, afin de favoriser la réaction d’aminolyse, au cours de l’étape c2), l’alcool de formule RiOH est de préférence éliminé par distillation sous vide.
Par « distillation sous vide », on entend, au sens de la présente invention, la distillation d’un mélange réalisée à une pression comprise entre 10 et 500 mbar, notamment entre 10 et 350 mbar, de préférence entre 10 et 150 mbar, en particulier entre 50 et 100 mbar.
De même, afin de favoriser la réaction d’aminolyse, lors de l’étape c2), le 3-amino-1 ,2-propanediol est introduit en large excès. Typiquement, la quantité de matière de 3-amino-1,2-propanediol introduite est supérieure à 4 éq., notamment supérieure 7 éq., avantageusement supérieure à 10 éq., par rapport à la quantité de matière de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) diastéréoisomériquement enrichi initialement introduite au cours de l’étape c), qui correspond quant à elle à 1 équivalent.
De manière surprenante, en dépit des conditions acides typiquement employées au cours des étapes c1) et c2), qui devraient augmenter l’instabilité cinétique des complexes de gadolinium, on n’observe pas de décomplexation ou d’isomérisation du triester de formule (VIII). Le triamide désiré est obtenu avec un très bon taux de conversion et la configuration absolue des trois atomes de carbones asymétriques situés en position a sur les chaînes latérales, par rapport aux atomes d’azote du macrocycle, est conservée. Par ailleurs, il est à noter que, de manière générale, les réactions d’amidification par réaction directe entre un ester et une amine sont très peu décrites dans la littérature (voir à ce sujet K. C. Nadimpally ét al., Tetrahedron Letters, 2011, 52, 2579-2582).
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape c) comprend les étapes successives suivantes : c1) formation d’un triester de méthyle de formule (IV), notamment par réaction dans du méthanol en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique, et c2) aminolyse du triester de méthyle de formule (IV) avec le 3-amino-1,2-propanediol, notamment dans du méthanol en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique.
Avantageusement, le triester de méthyle de formule (IV) n’est pas isolé entre les étapes c1) et c2).
Dans un mode de réalisation préféré, au cours de l’étape c2), le méthanol est éliminé par distillation sous vide, jusqu’à atteindre une température typiquement supérieure à 55°C, notamment comprise entre 60°C et65°C, et le milieu réactionnel est maintenu à cette température sous vide pendant une durée typiquement supérieure à 5h, notamment comprise entre 10h et 20h, avant d’être refroidi à température ambiante et dilué avec de l’eau.
La présente invention englobe toutes les combinaisons des modes de réalisations particuliers, avantageux ou préférés décrits ci-dessus en lien avec chaque étape du procédé. ■ Préparation de 1’hexaacide de formule (III)
L’hexaacide de formule (III), qui intervient lors de l’étape a) du procédé de préparation du complexe de formule (II) selon l’invention, peut être préparé selon toutes les méthodes d’ores et déjà connues et notamment selon les méthodes décrites dans le brevet EP 1 931 673.
Toutefois, selon un mode de réalisation préféré, l’hexaacide de formule (III) est obtenu par alkylation du pyclène de formule (V) : avec un composé de formule R300C-CHGP-(CH2)2-C00R4 (IX), dans laquelle :
R3 et R4 représentent, indépendamment l’un de l’autre, un groupe (C3-Ce)alkyle, notamment un groupe (C4-Ce)alkyle tel qu’un groupement butyle, isobutyle, sec-butyle, tert- butyle, pentyle ou encore hexyle, et
Gp représente un groupe partant tel qu’un groupement tosylate, triflate, ou un atome d’halogène, de préférence un atome de brome, pour obtenir l’hexaester de formule (X) suivie d’une étape d’hydrolyse, conduisant audit hexaacide de formule (III).
Dans un mode de réalisation préféré, R3 et R4 sont identiques.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’hexaacide de formule (III) est obtenu par alkylation du pyclène de formule (V) : avec le 2-bromoglutarate de dibutyle, pour obtenir l’hexaester de butyle de formule (VI) : suivie d’une étape d’hydrolyse, conduisant audit hexaacide de formule (III).
Le 2-bromoglutarate de dibutyle utilisé est sous forme racémique ou énantiomériquement pure, de préférence sous forme racémique.
L’utilisation du 2-bromoglutarate de dibutyle est particulièrement avantageuse, en comparaison à celle du 2-bromoglutarate d’éthyle décrite dans le document EP 1 931 673. En effet, le 2- bromoglutarate de diéthyle commercial est un composé relativement instable, qui se dégrade dans le temps et sous l’effet de la température. Plus précisément, cet ester a tendance à s’hydrolyser ou cycliser et donc à perdre son atome de brome. Les tentatives de purification du 2-bromoglutarate de diéthyle commercial, ou de mise au point de nouvelles voies de synthèse permettant de l’obtenir avec une pureté améliorée, et ainsi empêcher sa dégradation, n’ont pas abouti.
La réaction d’alkylation est typiquement réalisée dans un solvant polaire, de préférence dans l’eau, en particulier dans de l’eau désionisée, avantageusement en présence d’une base telle que le carbonate de potassium ou de sodium.
L’utilisation d’eau est préférée notamment à celle d’acétonitrile, décrite dans le document EP 1 931 673, pour des raisons évidentes. La réaction est avantageusement conduite à une température comprise entre 40°C et 80°C, typiquement entre 50°C et 70°C, notamment entre 55°C et 60°C, pendant une durée comprise entre 5h et 20h, en particulier entre 8h et 15h.
L’étape d’hydrolyse est réalisée avantageusement en présence d’un acide ou d’une base, avantageusement d’une base telle que la soude. Le solvant d’hydrolyse peut être de l’eau, un alcool tel que l’éthanol, ou un mélange eau/alcool. Cette étape est conduite avantageusement à une température comprise entre 40°C et 80°C, typiquement entre 40°C et 70°C, notamment entre 50°C et 60°C, typiquement pendant une durée comprise entre 3h et 30h, préférentiellement 3h et 15h, encore plus préférentiellement entre 6h et 10h.
Procédé de purification du complexe de formule (II)
Le complexe de formule (II) ayant au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS peut être purifié selon le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
1) la combinaison des 2 étapes suivantes : lb) passage sur résine(s) échangeuse(s) d’ions, et lc) ultrafiltration dudit complexe, et
2) l’isolement du complexe purifié ainsi obtenu sous forme solide.
Dans un mode de réalisation préféré, le complexe diastéréoisomériquement enrichi sur lequel est mis en œuvre le procédé de purification présente au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 92 %, de préférence au moins 94 %, avantageusement au moins 97 %, plus avantageusement au moins 99 % de l’excès diastéréoisomérique comprenant le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Avantageusement, ledit complexe de formule (II) ayant au moins 80 %, préférentiellement au moins 85 %, notamment au moins 90 %, en particulier au moins 95 %, plus particulièrement au moins 97 %, de préférence au moins 98 %, avantageusement au moins 99 %, d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS a été préalablement obtenu selon le procédé de préparation précédemment décrit.
De préférence, ledit excès diastéréoisomérique est constitué d’au moins 70 %, notamment d’au moins 80 %, avantageusement d’au moins 90 %, de préférence d’au moins 95 % du mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS. Avantageusement, ledit excès diastéréoisomérique consiste en le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS.
Le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » recouvre également, par extension, le cas où seul l’un des isomères, qu’il s’agisse du ll-RRR ou du ll-SSS, est présent. Toutefois, le terme « mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS » désigne préférentiellement l’ensemble des cas où chacun des isomères ll-RRR et ll-SSS est présent en une quantité variable mais non nulle.
Dans un mode de réalisation préféré, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein dudit mélange dans un rapport compris entre 65/35 et 35/65, notamment entre 60/40 et 40/60, en particulier entre 55/45 et 45/55. Avantageusement, les isomères ll-RRR et ll-SSS sont présents au sein du mélange dans un rapport 50/50.
Combinaison des étapes 1b) et 1c)
Les étapes 1b) et 1c) visent à purifier le complexe de formule (II) en éliminant les impuretés éventuellement présentes du fait de son procédé d’obtention.
Lesdites impuretés peuvent notamment comprendre le 3-amino-1 ,2-propanediol et/ou une impureté dicouplée.
En effet, du 3-amino-1 ,2-propanediol peut être présent dans le produit final obtenu lors de la mise en œuvre d’un procédé de préparation du complexe de formule (II), typiquement lorsque le complexe de formule (II) est obtenu par amidification à partir du complexe de formule (I) et du 3- amino-1,2-propanediol. C’est notamment le cas du procédé de préparation du complexe de formule (II) selon l’invention. Comme détaillé précédemment, la réaction d’amidification peut comprendre l’activation des trois fonctions acides carboxyliques portées par les atomes de carbone situés en position y sur les chaînes latérales du complexe de formule (I), par rapport aux atomes d’azote du macrocycle sur lesquels sont greffées lesdites chaînes latérales, suivie d’une aminolyse des fonctions acides carboxyliques activées par réaction avec le 3-amino-1 ,2- propanediol. Le 3-amino-1 ,2-propanediol est alors avantageusement employé en excès, de façon à assurer une bonne conversion en fonctions amides des trois fonctions acides carboxyliques activées.
Par « impureté dicouplée », on entend désigner un complexe de formule (ll-dc-a), (ll-dc-b), (II- dc-c) représentées ci-dessous ou un mélange de ceux-ci : (ll-dc-c)
L’impureté dicouplée peut notamment résulter de la réaction d’hydrolyse d’une fonction amide du complexe de formule (II). Elle peut aussi résulter d’une activation incomplète des fonctions acides carboxyliques du complexe de formule (I) (activation de deux fonctions sur les trois) ou d’une aminolyse incomplète des fonctions acides carboxyliques activées (aminolyse de deux fonctions sur les trois), lorsque le procédé de préparation du complexe de formule (II) met en œuvre de telles étapes. C’est notamment le cas du procédé de préparation du complexe de formule (II) selon l’invention. ■ L’étape 1b) correspond au passage sur résine(s) échangeuse(s) d’ions du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi tel que décrit précédemment.
Par « résine échangeuse d’ions », on entend, au sens de la présente invention, un matériau solide se présentant généralement sous forme de billes composées d’une matrice polymère sur laquelle sont greffés des groupements fonctionnels chargés positivement (résine anionique) ou négativement (résine cationique), qui vont permettre de piéger respectivement des anions ou cations par adsorption. L’adsorption des anions ou cations sur la résine procède par échange d’ions entre les contre-ions des groupements fonctionnels initialement présents afin d’assurer l’électroneutralité de la résine, et les anions ou cations destinés à être piégés.
L’étape 1b) comprend la mise en contact d’une solution aqueuse du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi avec une résine anionique forte. L’eau utilisée est de préférence une eau purifiée.
Ladite résine anionique forte comporte typiquement en tant que groupements fonctionnels échangeurs des groupes ammoniums (N(RR’R”)+, où R, R’ et R” sont des groupements (Cr C6)alkyle identiques ou différents). On peut notamment citer la résine Amberlite® FPA900 commercialisée par Dow Chemical, avantageusement sous forme HO .
Le passage sur résine anionique forte permet d’éliminer, au moins en partie, les impuretés dicouplées.
L’étape 1b) peut comprendre en outre la mise en contact d’une solution aqueuse du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi avec une résine cationique faible. L’eau utilisée est de préférence une eau purifiée.
Ladite résine cationique faible comporte typiquement en tant que groupements fonctionnels échangeurs des groupes carboxylates (CO ). On peut notamment citer la résine IMAC® HP336 commercialisée par Dow Chemical, avantageusement sous forme H+.
Le passage sur résine cationique faible permet d’éliminer, au moins en partie, le 3-amino-1 ,2-propanediol, et les éventuels résidus de Gd3+.
Il est à noter que l’étape 1b) de passage sur résine(s) échangeuse(s) d’ions est rendue possible par la stabilité améliorée du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi selon l’invention, dont l’intégrité est dès lors préservée lors de cette étape. ■ L’étape 1c) correspond à l’ultrafiltration du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi tel que décrit précédemment.
Par « ultrafiltration », on entend désigner, dans la présente invention, une méthode de filtration au travers d’une membrane semi-perméable, mésoporeuse, dont les pores ont généralement un diamètre compris entre 1 et 100 nm, en particulier entre 2 et 50 nm, notamment entre 10 et 50 nm (mésopores), sous l’effet de forces telles que des gradients de pression, typiquement entre 1 et 10 bars, et éventuellement de concentration. Il s’agit donc d’un procédé de séparation membranaire par laquelle des particules en solution ou en suspension dont la taille est supérieure à celle des pores sont retenues par la membrane, et séparées du mélange liquide qui les contenait.
Dans le cadre du procédé de purification selon l’invention, l’ultrafiltration est particulièrement avantageuse pour éliminer les endotoxines.
Avantageusement, la membrane d’ultrafiltration utilisée lors de l’étape 1c) a un seuil de coupure inférieur à 100 kD, notamment inférieur à 50 kD, en particulier inférieur à 25 kD, typiquement, un seuil de coupure de 10 kD.
De préférence, lors de l’étape 1c), la pression transmembranaire est comprise entre 1 et 5 bars, en particulier entre 2,25 et 3,25 bars.
■ Dans un mode de réalisation particulier, les étapes 1b) et 1c) sont en outre combinées à une étape 1a) de nanofiltration.
Par « nanofiltration », on entend désigner, dans la présente invention, une méthode de filtration au travers d’une membrane semi-perméable, poreuse, dont les pores ont généralement un diamètre compris entre 0,1 et 100 nm, en particulier entre 0,1 et 20 nm notamment entre 1 et 10 nm, sous l’effet de forces telles que des gradients de pression, typiquement entre 1 et 50 bars, et éventuellement de concentration. Il s’agit donc d’un procédé de séparation membranaire par laquelle des particules en solution ou en suspension dont la taille est supérieure à celle des pores sont retenues par la membrane, et séparées du mélange liquide qui les contenait.
L’étape 1a) de nanofiltration permet d’éliminer l’essentiel du 3-amino-1,2-propanediol (éventuellement sous forme de sel, en particulier de chlorhydrate, ou de dérivés, notamment le dérivé acétamide) en excès et les sels minéraux. Dans ce mode de réalisation particulier, l’étape de nanofiltration peut être réalisée directement sur le complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi brut tel qu’obtenu selon le procédé de préparation précédemment décrit. Il n’est notamment pas nécessaire de précipiter le complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi préalablement préparé par ajout de solvant.
Avantageusement, la membrane de nanofiltration utilisée lors de l’étape 1a) a un seuil de coupure inférieur à 1kD, notamment inférieur à 500 Daltons, en particulier inférieur à 300 Daltons, typiquement, un seuil de coupure de 200 Daltons.
De préférence, lors de l’étape 1a), la pression transmembranaire est comprise entre 10 et 40 bars, en particulier entre 2 et 30 bars.
En particulier, la température de la solution du complexe de formule (II) soumise à ultrafiltration lors de l’étape 1a) est comprise entre 20 et 40°C, notamment entre 25 et 35°C.
Dans une alternative de ce mode de réalisation particulier, l’étape 1b) ne comprend pas la mise en contact d’une solution aqueuse du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi avec une résine cationique faible.
Dans un mode de réalisation particulier, les étapes 1a) lorsque celle-ci est présente, 1b et 1c sont effectuées dans cet ordre. Ce mode de réalisation avantageux permet notamment de minimiser les quantités de résines utilisées et donc le coût de fabrication industrielle.
Etape 2)
L’étape 2) vise à isoler sous forme solide le complexe de formule (II) purifié obtenu à l’issue de la combinaison des étapes 1b) et 1c), et optionnellement combinées en outre à l’étape 1a).
Cette étape d’isolement sous forme solide peut être réalisée selon toute méthode bien connue de l’homme du métier, notamment par atomisation, par précipitation, par lyophilisation ou par centrifugation, avantageusement par atomisation.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape 2) comprend une atomisation.
En effet, l’isolement sous forme solide du complexe de formule (II) purifié par atomisation permet notamment de s’affranchir de l’utilisation de solvants de précipitation. La température d’entrée de l’air dans l’atomiseur est alors typiquement comprise entre 150°C et 180°C, notamment entre 160°C et 175°C, avantageusement entre 165°C et 170°C. La température de sortie est quant à elle typiquement comprise entre 90°C et 120°C, de préférence entre 105°C et 110°C.
Avantageusement, le degré de pureté du complexe de formule (II) diastéréoisomériquement enrichi en le mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS purifié et isolé à l’issue de l’étape 2) est supérieur à 95 %, notamment supérieur à 97 %, préférentiellement supérieur à 97,5 %, plus préférentiellement supérieur à 98 %, avantageusement supérieur à 99 %, ledit degré de pureté étant exprimé en pourcentage massique du complexe de formule (II) par rapport à la masse totale obtenue à l’issue de l’étape 2).
EXEMPLES
Les exemples figurant ci-après sont présentés à titre illustratif et non limitatif de l’invention.
Séparation des groupes d’isomères iso1, iso2, iso3 et iso4 du complexe de formule (II) par
UHPLC
Un appareil UHPLC constitué d’un système de pompage, d’un injecteur, d’une colonne chromatographique, d’un détecteur UV et d’une station de données est utilisé. La colonne chromatographique utilisée est une colonne UHPLC 150 x2,1 mm -1 ,6 pm (colonne CORTECS® UPLC T3 de Waters).
- Phase mobile :
Voie A : 100% acétonitrile et Voie B : solution aqueuse d’H2SC>4 (96%) à 0,0005 % v/v
- Préparation des solutions essais :
Solution du complexe de formule (II) à 2 mg/mL dans de l’eau purifiée - Conditions d’analyse :
- Gradient :
4 pics principaux sont obtenus. Le pic 4 de la trace UHPLC, à savoir l’iso4, correspond à un temps de rétention de 6,3 minutes.
Préparation de l’hexaester de butyle de formule (VI)
Dans un réacteur, 184 kg (570 moles) de 2-bromoglutarate de dibutyle et 89 kg (644 moles) de carbonate de potassium sont mélangés et chauffés à 55-60°C. Une solution aqueuse de 29,4 kg (143 moles) de pyclène dans 24 kg d’eau est ajoutée à la préparation précédente. Le mélange réactionnel est maintenu à 55-60°C puis est chauffé à reflux une dizaine d’heures. Après réaction, le milieu est refroidi, dilué avec 155 kg de toluène puis lavé avec 300 litres d’eau. L’hexaester de butyle est extrait en phase aqueuse avec 175 kg (1340 moles) d’acide phosphorique (75%). Il est ensuite lavé 3 fois avec 150 kg de toluène. L’hexaester de butyle est reextrait en phase toluènique par dilution avec 145 kg de toluène et 165 kg d’eau suivie d’une basification à la soude 30 % (m/m) pour atteindre un pH de 5-5,5. La phase aqueuse inférieure est éliminée. L’hexaester de butyle est obtenu par concentration à sec sous vide à 60°C avec un rendement d’environ 85 %. Préparation de l’hexaacide de formule (III)
Dans un réacteur, 113 kg (121 moles) d’hexaester de butyle sont chargés ainsi que 8 kg d’éthanol. Le milieu est porté à 55+/-5°C puis 161 kg (1207.5 moles) de soude 30 % (m/m) sont coulés en 3 heures. Le mélange réactionnel est maintenu à cette température pendant une vingtaine d’heures. Le butanol est ensuite retiré par décantation du milieu réactionnel. L’hexaacide de formule (III) obtenu sous forme de sel de sodium est dilué avec de l’eau pour obtenir une solution aqueuse d’environ 10 % (m/m). Cette solution est traitée sur une résine cationique acide. L’hexaacide de formule (III) en solution aqueuse est obtenu avec un rendement d’environ 90 % et une pureté de 95 %.
Préparation du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I)
■ Protocole Expérimental
• Complexation et isomérisation Sans acide acétique
Dans un réacteur 418 kg (117 kg d’hexaacide de formule (III) pur / 196 moles) d’une solution aqueuse d’hexaacide de formule (III) à 28 % en poids sont chargés. Le pH de la solution est ajusté à 2,7 par ajout d’acide chlorhydrique, puis 37 kg (103,2 moles) d’oxyde de gadolinium sont ajoutés. Le milieu réactionnel est chauffé à 100-102°C pendant 48H pour atteindre la répartition isomérique attendue de l’hexaacide de formule (III). Avec acide acétique
De l’oxyde de gadolinium (0,525 éq. molaire) est mis en suspension dans une solution d’hexaacide de formule (III) à 28,1 % massique.
L’acide acétique 99-100 % (50 % massique / hexaacide de formule (III) pur) est coulé sur le milieu à température ambiante.
Le milieu est chauffé à reflux puis distillation jusqu’à 113°C en masse en rechargeant le milieu avec de l’acide acétique au fur et à mesure de l’élimination de l’eau. Arrivé à 113°C, on rajoute la quantité suffisante d’acide acétique afin d’arriver au volume de départ.
Le milieu est maintenu à 113°C pendant une nuit. • Cristallisation, Recristallisation
Cristallisation
Le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) en solution est refroidi à 40°C, l’amorce est ajoutée, on laisse en contact pendant au moins 2h. Il est ensuite isolé par filtration à 40°C et lavé avec de l’eau osmosée.
Recristallisation
180 kg du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) obtenu précédemment (extrait sec à environ 72 %) sont mis en suspension dans 390 kg d’eau. Le milieu est chauffé à 100°C pour solubiliser le produit, puis refroidi à 80°C pour être amorcé en ajoutant un peu d’amorce. Après refroidissement à température ambiante le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) est isolé par filtration et séchage.
• Décomplexation sélective
Le produit sec est chargé dans le réacteur avec de l’eau osmosée/ à 20°C. La masse d’eau ajoutée est égale au double de la masse de complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) théorique. De la soude 30,5 % (m/m) (6,5 éq) est coulée sur le milieu à 20°C. On laisse le milieu en contact à 50°C à la fin de l’ajout de NaOH pendant 16h00. Le milieu est refroidi à 25°C et le produit filtré sur un lit de Clarcel.
■ Teneur en le mélange de diastéréoisomères l-RRR et l-SSS
Le rapport dans lequel les différents isomères du complexe de formule (I) sont présents au sein du mélange de diastéréoisomères dépend des conditions dans lesquelles sont effectuées les étapes de complexation et d’isomérisation, comme cela apparaît dans le tableau 3 ci-dessous.
Tableau 3 : teneur en le mélange l-RRR et l-SSS en fonction des conditions de complexation / isomérisation Les étapes additionnelles de recristallisation et décomplexation sélective permettent d’augmenter l’excès diastéréoisomérique en le mélange l-RRR et l-SSS (voir tableau 4).
Tableau 4 : teneur en le mélange l-RRR et l-SSS après cristallisation / recristallisation / décomplexation sélective
Préparation du complexe de formule (II)
Dans un réacteur, 90 kg (119 moles) du complexe d’hexaacide de formule (I) et 650 kg de méthanol sont chargés. Le mélange est refroidi à environ 0°C puis 111 kg (252 moles) d’une solution d’acide chlorhydrique méthanolique (8,25 % d’HCI dans le méthanol) est coulée en maintenant la température à 0°C. Le milieu réactionnel est porté à température ambiante puis est maintenu sous agitation pendant 16 heures. Après refroidissement à 0-5°C, 120 kg (1319 moles) d’3-amino-1,2-propanediol sont ajoutés. Le milieu réactionnel est ensuite chauffé en distillant le méthanol sous vide jusqu’à atteindre une température de 60-65°C. Le concentrât est maintenu pendant 16 heures à cette température sous vide. En fin de contact, le milieu est dilué avec 607 kg d’eau en refroidissant à température ambiante. La solution du complexe de formule (II) brut est neutralisée avec de l’acide chlorhydrique 20 % (m/m). 978,6 kg de solution sont ainsi obtenus, avec une concentration de 10,3 %, représentant 101 kg de matière. Le rendement obtenu est de 86,5 %, la pureté du complexe de formule (II) est de 92,3 % (HPLC s/s). La quantité d’impuretés dicouplées est de 6,4 % (HPLC s/s).
Purification du complexe de formule (II)
• Nanofiltration
La membrane de nanofiltration utilisée a un seuil de coupure à 200 Daltons (Koch Membran System SR3D). Ce traitement s’effectue de la façon suivante :
La solution de complexe de formule (II) brut est chauffée à 30°C. Le nanofiltre est rempli par ladite solution. La pompe est mise en marche d’abord à faible débit pour purger le système, puis le débit de la pompe du nanofiltre est monté progressivement au débit de recirculation souhaité (1 ,0 m3/h pour une membrane de 2.5 X 40 pouces). Le système est ensuite mis en recirculation totale à 30°C pendant au moins 2 heures pour établir une couche de polarisation. Le milieu est alors passé en diafiltration à 30°C sous 25 bars en maintenant le volume constant par ajout d’eau pure jusqu’à obtenir une conductivité du rétentat inférieure à 1000 pS. En fin de diafiltration, le milieu est concentré jusqu’à obtenir une concentration d’environ 40 % (m/m).
• Traitement sur résines
La solution de complexe de formule (II) issue de la nanofiltration est diluée à l’eau purifiée sous agitation pour obtenir une solution à 15% (m/m). Cette solution est éluée en série sur 50 litres de résines anioniques fortes (FPA900) sous forme OH puis sur 50 litres de résines cationiques faibles (HP336) sous forme H+ à un débit d’élution moyen de 2V/V/H (2 volumes de solution par volume de résine par heure). Les résines sont ensuite rincées avec environ 450 litres d’eau purifiée jusqu’à l’atteinte d’un indice de réfraction inférieur à 1 ,3335.
La solution de complexe de formule (II) est ensuite concentrée en chauffant jusqu’à 50-60°C sous un vide de 20 mbar pour atteindre une concentration de 35% (m/m).
• Ultrafiltration
La membrane d’ultrafiltration est une membrane UF 10KD Koch Spiral.
L’ultrafiltre est alimenté par la solution précédente de complexe de formule (II) à 35 % chauffée à 40°C. L’ultrafiltration est appliquée à un débit de 3m3/H avec une pression transmembranaire de 2,5-3 bars. Plusieurs rinçages du système par 13 litres d’eau purifiée apyrogène sont réalisés jusqu’à atteindre une dilution finale du complexe de formule (II) de 25 % (m/m).
• Atomisation
Le complexe de formule (II) est obtenu sous forme de poudre par atomisation de la solution précédente de complexe de formule (II) concentrée à 25 %.
L’atomisation s’effectue de la façon suivante :
On équilibre l’atomiseur à l’eau pure apyrogène en réglant la température d’entrée à 165°C - 170°C et en adaptant le débit d’alimentation de telle sorte que la température de sortie soit comprise entre 105 et 110°C. Puis, on ajoute la solution de complexe de formule (II) concentrée et on ajuste le débit de manière à conserver les paramètres ci-dessus.
On maintient ces conditions opératoires pendant toute l’atomisation, tout en s’assurant du bon comportement de la poudre dans la chambre d’atomisation et en sortie de l’atomiseur. Il faut notamment s’assurer qu’il n’y ait pas de collage du produit.
En fin d’alimentation de l’atomiseur avec la solution, on rince le contenant de ce complexe de formule (II) et l’atomiseur à l’eau pure apyrogène jusqu’à récupération maximum de la poudre. On obtient un complexe de formule (II) pur à 99,6 %.
Ce degré de pureté a été déterminé par chromatographie liquide en phase inverse.
Préparation du ligand macrocyclique de formule (L) :
20 g (0,02 mole) de complexe de formule (II) sont dissous dans 64 ml_ d’eau déionisée. 4,88 g (0,039 mole) d’acide oxalique dihydraté sont ajoutés à la solution précédente, sous agitation. Le milieu est chauffé à 95°C et est maintenu sous agitation pendant 5h, refroidi à 20°C, filtré pour enlever l’oxalate de gadolinium. Le mélange obtenu est refroidi à température ambiante puis filtré et lavé avec 10 mL d’eau déionisée. Une solution aqueuse de ligand libre de formule (L) est ainsi obtenue.
Composition selon l’invention
Exemple de préparation d’une composition selon l’invention
Le procédé de fabrication d’une composition selon l’invention est réalisé en suivant les étapes suivantes : a) 485,1 g (soit 0,5 M) de complexe de formule (II) est dissous dans de l’eau (qs 1 litre) en chauffant la cuve à une température entre 39 et 48°C et en réalisant une forte agitation de la solution jusqu’à complète dissolution de ce complexe dans l’eau. La solution est ensuite refroidie à environ 30°C. b) 0,816 g (soit 0,2 % mole/mole par rapport à la proportion de complexe ajoutée à l’étape a) de ligand macrocyclique de formule (L) est ajouté sous agitation à la solution obtenue à l’étape a) via une solution de ligand macrocyclique de formule (L) à 10 % m/v. c) Du trométamol (Tris) est ajouté à la solution obtenue à l’étape b) sous agitation. Le pH est ensuite ajusté à une valeur entre 7,2 et 7,7 par ajout sous agitation d’une solution d’acide chlorhydrique d) La concentration ciblée (0,5 mol/L) est obtenue par ajout en deux étapes d’eau ppi jusqu’à obtenir une valeur de densité entre 1,198 et 1,219 g/mL.
La composition liquide est ensuite filtrée sur une membrane polyethersulfone et mise dans son contenant final, qui est enfin soumis à une stérilisation à 121°C pendant 15 minutes.
• Exemple de composition conforme à l’invention
Grâce au procédé décrit ci-dessus est obtenue la formulation suivante : **exprimé sur une base anhydre et pure
• Essais de formulation réalisés
Différentes concentrations de trométamol de 0 à 100 mM ont été testées. Les résultats de ces tests ont montré qu’une teneur de 10 M (0,12 % w/v) était suffisante pour garantir la stabilité du pH de la formulation tout en limitant la formation d’impuretés de dégradation.
Différentes concentrations de ligand macrocyclique de formule (L) de 0 à 2,5 mM ont été testées. Les résultats de ces tests ont montré qu’une teneur de 1 mM, qui correspond à 0,08 % m/v ou 0,2 % mol/mol permet d’assurer l’absence de libération de Gd libre durant le process et pendant la vie du produit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation du ligand macrocyclique de formule (L) suivante : comprenant i) la décomplexation du complexe de formule (II) : constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS de formules :
(ll-RRR), ii) l’élimination du sel de gadolinium formé lors de l’étape i), par exemple par filtration, et iii) la récupération du ligand macrocyclique libre de formule (L).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le complexe de formule (II) constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS sur lequel est mis en œuvre l’étape i) a été préalablement préparé par les étapes successives suivantes : a) complexation de l’hexaacide de formule (III) suivante : avec du gadolinium pour obtenir le complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) suivante : nuup
(I), b) isomérisation par chauffage du complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I) dans une solution aqueuse à pH compris entre 2 et 4, pour obtenir un complexe diastéréoisomériquement enrichi constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange des isomères l-RRR et l-SSS dudit complexe de gadolinium d’hexaacide de formule (I), et c) formation, à partir du complexe diastéréoisomériquement enrichi obtenu à l’étape b), du complexe de formule (II), par réaction avec le 3-amino-1,2-propanediol.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
- à l’issue de l’étape b), le complexe diastéréoisomériquement enrichi est isolé par cristallisation et purifié par recristallisation, et
- l’étape c) comprend les étapes successives suivantes : c1) formation d’un triester de formule (VIII), dans laquelle Ri représente un groupe (Ci-Ce)alkyle, notamment par réaction dans l’alcool de formule R1OH en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique, et c2) aminolyse du triester de formule (VIII) avec le 3-amino-1 ,2-propanediol, notamment dans l’alcool de formule R1OH en présence d’un acide tel que l’acide chlorhydrique, le triester de formule (VIII) n’étant pas isolé entre les étapes c1) et c2).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le complexe de formule (II) constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS sur lequel est mis en œuvre l’étape i) a été préalablement purifié par :
1) la combinaison des 2 étapes suivantes : lb) passage sur résine(s) échangeuse(s) d’ions, et lc) ultrafiltration dudit complexe, et
2) l’isolement du complexe purifié ainsi obtenu sous forme solide.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les étapes 1 b) et 1c) sont en outre combinées à une étape 1a) de nanofiltration.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les étapes 1a) lorsque celle- ci est présente, 1 b) et 1 c) sont effectuées dans cet ordre.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l’étape 2) comprend une atomisation.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape i) de décomplexation est effectuée par mise en contact du complexe de formule (II) avec un agent décomplexant, tel que l’acide oxalique.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce l’étape i) comprend les sous-étapes successives suivantes : la dissolution du complexe de formule (II) dans de l’eau, de préférence de l’eau déionisée, l’ajout d’un agent décomplexant, tel que l’acide oxalique, à la solution précédemment obtenue, de préférence sous agitation, le chauffage du mélange réactionnel à une température avantageusement comprise entre 60°C et 130°C, notamment entre 80°C et 110°C, par exemple à 95°C, typiquement pendant une durée comprise entre 1h et 10h, notamment entre 3h et7h, de préférence sous agitation, et le refroidissement du mélange à une température avantageusement comprise entre 10°C et 30°C, par exemple à 20°C.
10. Composition comprenant : le complexe de formule (II) constitué d’au moins 80 % d’un excès diastéréoisomérique comprenant un mélange d’isomères ll-RRR et ll-SSS, tel que défini dans la revendication 1 , et - le ligand macrocyclique de formule (L) suivante :
11. Composition selon la revendication 10, caractérisée en ce qu’elle présente une concentration en gadolinium libre inférieure à 1 ppm (m/v).
12. Composition selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce qu’elle comprend entre 0.002 et 0.4 % mol/mol de ligand macrocyclique libre par rapport au complexe de formule (II).
13. Composition selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le ligand macrocyclique de formule (L) est obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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