JP2005512952A - 固相求核フッ素化 - Google Patents

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Abstract

本発明は、放射標識トレーサーを生産するための、特に陽電子放射断層撮影法(PET)放射トレーサーとして用いるために適当であり得るところの18F−標識化号物を生産するための、新規な固相方法に関する。本発明はまた、これらの新規な方法を用いる放射性医薬品キットを含む。

Description

発明の詳細な説明
本発明は、放射標識トレーサーを生産するための、特に陽電子放射断層撮影法(PET)放射トレーサーとして用いるために適当であり得るところの18F−標識化合物を生産するための、新規な固相方法に関する。本発明はまた、これらの新規な方法を用いる放射性医薬品キットを含む。
PETに好都合な同位元素の18Fは、110分の比較的短い半減期を有する。それ故に、PET用の18F−標識トレーサーは、できる限り迅速にかつ理想的には臨床的使用の1時間以内に合成されて、精製されなければならない。フッ素−18を導入するための標準的な合成法は、比較的遅速であってかつ反応後の精製(例えば、HPLCによる)を必要とし、そのことは臨床的に使用するための18F−標識トレーサーを良好な放射化学的収率で得ることが困難であることを意味する。また、操作者を放射被爆から保護するための自動化の必要性がある。多くの放射性フッ素化は複雑な手順であって、自動化を促進するためにはそれらを単純化することが必要である。
本発明は、得られた18F−標識トレーサーがPETでの使用に適当であるように、18F−標識トレーサーを迅速かつ高い比活性で生産し、さらに時間を浪費する精製工程を回避するための固相方法を、提供する。固相方法はまた、生産の容易さおよびさらに大きい処理量の利点を持って、自動化に向いている。本発明はまた、そのような方法を用いる放射性医薬品キットを含み、かくして放射線薬剤師もしくは臨床家に18F−標識トレーサーを作製する簡便な手段を提供する。
一般的な態様においては、本発明は、18F標識トレーサーを生産するための方法であって、
式(I)
固体支持体−リンカー−X−トレーサー (I)
の樹脂に結合された前駆体を
18で処理して、
式(II)
18F−トレーサー (II)
の標識トレーサーを製造すること
を含む、方法を提供する。
式(II)の18F−標識トレーサーは、固相から溶液中へと除去されるので、全ての未反応の前駆体は、樹脂に結合されたままで残りかつ単純なろ過で分離され得て、かくして、例えばHPLCによる、複雑な精製の必要性を不要にする。式(II)の18F−標識トレーサーは、例えば、イオン交換クロマトグラフィーによる過剰な18の除去および/もしくはもしあれば有機溶媒の除去により清浄化され得る。次いで、得られた式(II)の18F−標識トレーサーは、臨床的に使用するための水性製剤にさらに調合され得る。
本発明の様式で18F−標識され得るところのトレーサーの例としては、2−フルオロ−2−デオキシ−D−グルコース(FDG)、6−フルオロ−L−DOPA(FDOPA)、3’−デオキシ−3’−フルオロチミジン(FLT)、2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−フルオロエチル)−(メチルアミノ)−ナフタレン(FDDNP)、2−、5−、および6−フルオロ(2(S)−アゼチニルメトキシ)ピリジン、N−スクシニミジル−4−[18F]フルオロベンゾエート([18F]−SFB)およびペプチドが挙げられる。本発明の好ましい態様においては、生産されるトレーサーは、FDG、FDOPA、FLTおよびFDDNPから選択され、最も好ましくはFDGもしくはFDOPAである。
式(I)の化合物においては、Xは、付着されたトレーサー上の特定の部位における求核置換を促進する基である。Xの例としては、下の式(Ia)におけるような−SOO−、下の式(Id)におけるようなI、もしくは下の式(If)におけるような−N(C1〜6アルキル) −、が挙げられる。
さらなる態様においては、本発明は、18F標識トレーサーを生産するための方法であって、
式(Ia)
固体支持体−リンカー−SO−O−トレーサー (Ia)
の樹脂に結合された前駆体を
18で処理して、
式(II)
18F−トレーサー (II)
の標識トレーサーを製造すること、
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
(iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iv)得られた式(II)の化合物の水溶液としての調剤、
を含む、方法を提供する。
式(Ia)の化合物においては、トレーサーは、適当には、その中で一つもしくはそれ以上の官能基が保護されているところのFDG、FLT、FDDNPもしくはその前駆体、またはFDOPAの活性化された前駆体である。最も適当には、式(Ia)の化合物におけるトレーサーは、FDGもしくはその前駆体である。
反応式1に示されるように、式(Ia)の化合物は、Merrifield Resin、NovaSyn[登録商標]TG Bromo Resin、(ブロモメチル)フェノキシメチルポリスチレン、もしくは塩素化剤と反応して対応する塩化スルホニル樹脂を与えるWang Resinのような、任意のスルホン酸で官能基化された商業的に入手可能な樹脂から、簡便に作製され得る。これは、樹脂を、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、もしくはアセトニトリルのような適切な不活性溶媒中で、五塩化リン、三塩化リン、塩化オキサリルもしくは塩化チオニルで処理して、ある時間高温で加熱することによって行われ得る。次いで、過剰の試薬は、さらなる部分の不活性溶媒で洗浄することによって樹脂から除去され得る。次いで、塩化スルホニル樹脂を、トレーサーのアルコール類似体と反応させて、式(Ia)の樹脂に結合された前駆体を生産し得る。これは、水素化ナトリウムまたはトリアルキルアミン、例えばトリエチルアミンもしくはジイソプロピルエチルアミン、のような非求核的な可溶性の塩基を含有するクロロホルム、ジクロロメタン、アセトニトリルもしくはテトラヒドロフランのような不活性溶媒中のアルコールの溶液で樹脂を処理することによって行われ得る。反応は、10〜80℃の温度で、最適には環境温度において約1〜24時間の間、行われ得る。次いで、過剰のアルコールおよび塩基は、クロロホルム、ジクロロメタンもしくはテトラヒドロフランのような不活性溶媒のさらなる部分で洗浄することによって固体支持体から除去され得る。
Figure 2005512952
式(I)および(Ia)の化合物においてならびに本発明の以下のさらに特異的な態様においては、“固体支持体”は、方法において使用される任意の溶媒に不溶性であるが、しかしそれにリンカーおよび/もしくはトレーサーが共役結合的に結合され得るところの、任意の適当な固相支持体であり得る。適当な固体支持体の例としては、ポリスチレン(例えば、ポリエチレングリコールでもってブロックグラフトされ得るところの)、ポリアクリルアミドもしくはポリプロピレンのようなポリマー、またはそのようなポリマーでコーティングされたガラスもしくは珪素、が挙げられる。固体支持体は、ビーズもしくはピンのような、またはカートリッジの内部表面上もしくは微細加工された容器上のコーティングとして、小さな別個の粒子の形態であり得る
式(I)および(Ia)の化合物においてならびに本発明の以下のさらに特異的な態様においては、“リンカー”は、反応性を最大化するように固体支持体構造から反応部位の間隔を十分に置くために役立つところの任意の適当な有機基であり得る。適当には、リンカーは、0〜4個のアリール基(適当にはフェニル)および/またはC1〜6アルキルもしくはC1〜6ハロアルキル(適当にはC1〜6フルオロアルキル)、もしくは任意にアミドもしくはスルホンアミド基のような1〜4個の追加的な官能基を含む。そのようなリンカーの例は、固相化学の当業者には周知であるが、しかし、
以下の式:
Figure 2005512952
[式中、それぞれの出現において、nは0〜3の整数である]
が挙げられる。
当業者には明白であるであろうように、放射標識方法の間での望ましくない反応を避けるためにトレーサー中の官能基を保護することが必要となり得る。そのような保護は、保護基化学の標準的な方法を用いて達成され得る。放射標識が完結した後に、もしあれば保護基を、当分野においてまた標準的であり得る簡単な手順により除去し得る。適当な保護および脱保護の方法論は、例えば、「有機合成における保護基」、Theodora W. Greene and Peter G. M. Wuts、出版元:John Wiley & Sons inc.、において見出され得る。
18による式(I)もしくは(Ia)の化合物の処理は、Na18F、K18F、Cs18F、18Fフッ化テトラアルキルアンモニウムもしくは18Fフッ化テトラアルキルホスホニウムのような任意の適当な18の供給源で処理することによって、達成され得る。フッ化物の反応性を増加させるために、4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10−ジアザビシクロ[8,8,8]ヘキサコサンのような相間移動触媒を加えて、反応を非プロトン性溶媒中で実施し得る。これらの条件は、反応性のフッ素イオンを与える。18による処理は、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、スルホラン、N−メチルピロリジニンオンのような適当な有機溶媒の存在下で、極端でない温度、例えば、15℃〜180℃、において、好ましくは高温において、達成される。反応が完結すると、溶媒中に溶解された式(II)の18F−標識トレーサーは、ろ過により固相から簡便に分離される。同じフッ素化技法は、本発明の以下のさらに特異的な態様において使用され得る。
もしあれば過剰な18を、任意の適当な手段によって、例えば、イオン交換クロマトグラフィーもしくは固相吸着剤によって、18F−トレーサーの溶液から除去し得る。適当なイオン交換樹脂としては、BIO-RAD AG 1-X8もしくはWaters QMAが挙げられ、適当な固相吸着剤としては、アルミナが挙げられる。過剰の18は、室温にて非プロトン性溶媒中で、そのような固相を用いて除去され得る。
もしあれば有機溶媒は、真空中高温で留去することによりまたは溶液上を窒素もしくはアルゴンのような不活性気体の気流を通過させることによるような、任意の標準的な方法によって除去され得る。
18F−標識トレーサーの使用以前に、例えば、18F−標識トレーサーを、エタノールのような適当な有機溶媒もしくはリン酸緩衝液のような適当な緩衝溶液を10%まで含有し得るところの無菌等張生理食塩液中に溶解させることにより水溶液として、それを調剤することが適切であり得る。アスコルビン酸のような他の添加剤を添加して、放射線分解を減少し得る。
さらなる態様においては、本発明は、2−18F−フルオロ−2−デオキシ−D−グルコース(18F−FDG)を生産するための方法であって、
式(Ib):
Figure 2005512952
[式中、P1b、P2b、P3bおよびP4bは、それぞれ独立して水素もしくは保護基である]の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIb)
Figure 2005512952
[式中、P1b、P2b、P3bおよびP4bは、それぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること:
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)保護基の除去;ならびに/または
(iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iv)得られた式(IIb)の化合物の水溶液としての調剤
を提供する。
式(Ib)の化合物においては、リンカーは好ましくは、
Figure 2005512952
[式中、nは0〜3である]であり、そしてより好ましくは
Figure 2005512952
であり、
そして固体支持体は適当にはポリスチレン樹脂である。
もしあれば保護基の式(IIb)の化合物からの除去は、上で参照したような標準的方法によって達成され得る。本発明のこの態様の好ましい実施態様においては、糖のヒドロキシル基は、エステル、適当にはC1〜6アルカン酸エステル、好ましくは酢酸エステルとして、またはエーテル、好ましくはC1〜6アルコキシメチルエーテルもしくはアセタールとして保護される。エステル、アセタールもしくはエーテルの保護基は、例えば、酸もしくは塩基の存在下で、加水分解により簡便に除去され得る。そのような脱保護は、脱保護後の中和の必要性を不要とするところの固体に支持された酸もしくは塩基の触媒を使用して達成され得る。
p9
さらなる態様においては、本発明は、3’−デオキシ−3’−18F−フルオロチミジン(18F−FLT)を生産するための方法であって、
式(Ic):
Figure 2005512952
[式中、P1cおよびP2cは、それぞれ独立して水素もしくは保護基である]の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIc)
Figure 2005512952
[式中、P1cおよびP2cは、それぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること:
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)保護基の除去;ならびに/または
(iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iv)得られた式(IIc)の化合物の水溶液としての調剤
を提供する。
本発明のこの態様においては、チミジン前駆体中のアミンおよびヒドロキシルの官能基は、上で参照したような標準的な方法を用いて適当に保護される。適当には、アミンおよびヒドロキシ基は、エステル、適当にはC1〜6アルキルエステル、好ましくはアシルエステル、として保護される。エステル保護基は、例えば、酸もしくは塩基の存在下で、加水分解により簡便に除去され得る。そのような脱保護は、脱保護後の中和の必要性を不要とするところの固体に支持された酸もしくは塩基の触媒を使用して達成され得る。
式(Ic)の化合物においては、リンカーは好ましくは:
Figure 2005512952
[式中、nは0〜3である]
である。
本発明のさらなる態様においては、式(Ia)の化合物中のトレーサーは、2〜1000個のアミノ酸を含むペプチドのようなペプチドもしくはタンパク質であり得る。
本発明のさらなる態様においては、6−L−18F−フルオロドーパ(18F−FDOPA)を生産するための方法であって、
式(Ig):
Figure 2005512952
[式中、P1g、P3gおよびP4gは、それぞれ独立して水素もしくはt−ブトキシカルボニルのような保護基である]の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIg):
Figure 2005512952
[式中、P1g、P3gおよびP4gは、それぞれ独立して水素もしくはt−ブトキシカルボニルのような保護基である]の標識トレーサーを生産すること;
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)−C(O)CF基のヒドロキシ基への変換;ならびに/または
(iii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
(iv)有機溶媒の除去;ならびに/または
(v)得られたFDOPAの水溶液としての調剤
が提供される。
本発明のこの態様において、DOPA出発原料のヒドロキシル官能基は、エステル、適当にはC1〜6アルカン酸エステル、好ましくは酢酸エステル、として、またはt−ブトキシカルボニルエステルのような炭酸エステルとして、簡便に保護される。酸官能基は、C1〜6アルキルエステル、好ましくはエチルエステル、として保護され、そしてアミン官能基は、アミド、好ましくはホルミルとして、もしくはウレタンとして、好ましくはt−ブトキシカルボニルウレタンとして、保護され得る。エステル、ホルミルおよびウレタンの保護基は、例えば、酸もしくは塩基の存在下で、加水分解により簡便に除去され得る。そのような脱保護は、脱保護後の中和の必要性を不要とするところの固体に支持された酸もしくは塩基の触媒を使用して達成され得る。
−C(O)CF基のヒドロキシル基への変換は、メタクロロ過安息香酸のような酸化剤で処理し、続いて穏かな加水分解を行うことにより達成され得る。本発明のこの態様においては、特に適当なリンカーは、
Figure 2005512952
であり、
そして固体支持体は、適当にはポリスチレン樹脂である。
さらなる態様においては、本発明は、2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−フルオロエチル)−(メチルアミノ)−ナフタレン(FDDNP)を生産するための方法であって、
式(Ih):
Figure 2005512952
の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIh)
Figure 2005512952
の標識トレーサーを生産すること、
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、未反応の18の除去;および/もしくは
(ii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iii)得られた式(IIh)の化合物の水溶液としての調剤
を含む、方法を提供する。
さらなる態様においては、本発明は、18F−標識トレーサーを生産するための方法であって、
式(Id)
固体支持体−リンカー−I−トレーサー (Id)

の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IId)
18F−トレーサー (IId)
の標識トレーサーを生産すること、
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
(iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iv)得られた式(IId)の化合物の水溶液としての調剤
を含む、方法を提供する。
式(Id)の化合物においては、トレーサーは、適当には、フェニル含有化合物、好ましくは置換フェニル環、のようなアリール含有化合物である。一つのそのような好ましい態様においては、作製されたトレーサーは、FDOPAである。
式(Id)の化合物は、Merrifield ResinもしくはWang Resinのような、官能基化された商業的に入手可能な樹脂から、簡便に作製され得る。適当には、リンカー基を含有するヒドロキシヨードアリール(ヨードフェノールのような)を、炭酸セシウムのような無機塩基で処理し、次いで、N,N−ジメチルホルムアミドのような不活性溶媒で前−膨潤化された樹脂に加えて、例えば30〜80℃の高温で反応させる。過剰の試薬は、樹脂をさらなる不活性溶媒で洗浄することにより除去され得る。次いで、得られたヨードフェノールで官能基化された樹脂を、過酸化水素のような酸化剤の存在下で、酢酸陰イオンの供給源(酢酸、無水酢酸もしくは塩化アセチル)で処理して、対応するジアセトキシ−ヨードフェニルで官能基化された樹脂を提供し得る。次いで、ジアセトキシ−ヨードフェニルで官能基化された樹脂を、ジクロロメタンのような不活性溶媒中で、塩酸、トリフルオロメタンスルホン酸もしくは酢酸のような酸の存在下で、低温、適当には−40℃〜10℃において撹拌し、その後に極端でない温度で樹脂にカップリングされ得るところの、ボロン酸もしくはトリアルキルスズ誘導体として適当に官能基化された、トレサーを添加し得る。先の工程におけるように、所望される式(Id)の化合物は、ろ過および不活性溶媒での洗浄によって分離され得る。
式(Id)の化合物においては、リンカーは、上で定義されたとおりであるが、しかしIに隣接するアリール基(適当にはフェニル)を含む。好ましい例としては、
Figure 2005512952
が挙げられる。
式(Id)の化合物においては、Yは陰イオン、好ましくはトリフルオロメチルスルホネート(トリフレート)陰イオン、である。
さらなる態様においては、本発明は、6−L−18F−フルオロドーパ(18F−FDOPA)を生産するための方法であって、
式(Ie):
Figure 2005512952
[式中、P1e、P2e、P3eおよびP4eは、それぞれ独立して水素もしくは保護基であり、Yはトリフレートのような陰イオンである]の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIe)
Figure 2005512952
[式中、P1e、P2e、P3eおよびP4eは、それぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること;
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
(iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iv)得られた式(IIe)の化合物の水溶液としての調剤
を含む、方法を提供する。
本発明のこの態様において、DOPA出発原料のヒドロキシル、アミンおよび酸の官能基は、エステル、適当にはC1〜6アルキルエステル、好ましくはt−ブトキシカルボニルのようなアシルエステルとして、もしくはエーテル、好ましくはC1〜6アルキルエーテルとして、またはアミド、として簡便に保護される。これらの保護基は、例えば酸もしくは塩基の存在下で、加水分解により簡便に除去され得る。そのような脱保護は、脱保護後の中和の必要性を不要とするところの固体に支持された酸もしくは塩基の触媒を使用して達成され得る。
式(Ie)の化合物においては、好ましいリンカー基は、式(Id)の化合物に対して説明されたとおりであり、固体支持体は、適当にはポリスチレン樹脂である。
さらなる態様においては、本発明は、2−、5−もしくは6−フルオロ−3−(2(s)−アゼチジニルメトキシ)ピリジンを生産するための方法であって、
式(If):
Figure 2005512952
[式中、基Rは、それぞれ独立してC1〜6アルキルから選択される]の固体支持体に結合された前駆体を;
18で処理して、
式(IIf)
Figure 2005512952
の標識トレーサーを生産すること、
任意に続いて、
(i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
(ii)有機溶媒の除去;ならびに/または
(iii)得られた式(IIf)の化合物の水溶液としての調剤
を含む、方法を提供する。
式(I)の化合物の或る物は新規であり、かくして本発明のさらなる態様を形成する。かくして、例えば、全てが上で説明されたような、式(Ia)の化合物、特に式(Ib)、(Ic)、(Ig)および(Ih)のもの、ならびに式(Id)の化合物、特に式(Ie)のもの、は本発明の別個の態様を形成する。
上で説明したように、18F−標識トレーサーの作製のためのそのような固相方法の利点としては、方法の相対的な敏速さ、単純化された精製方法および自動化の容易さが挙げられるが、それらの全ては、方法はPETで使用するための18F−標識トレーサーの作製にとって適当であることを意味する。したがって、本発明は、PETで使用するための式(II)もしくは(IIa〜IIh)の18F−標識トレーサーの製造方法の使用を提供する。
簡便には、式(I)の固体支持体に結合された前駆体は、放射性医薬品へのキットの部分として提供されることができるであろう。キットは、適当に改造された自動合成機に差し込まれることができるカートリッジを含有し得る。カートリッジは、固体支持体に結合された前駆体とは別に、望ましくないフッ素イオンを除去するためのカラムならびに反応混合液を蒸発させてそして生成物を必要に応じて調剤させるように連結されている適切な容器を含有し得る。試薬および溶媒ならびに合成に必要とされる他の消耗品がまた、放射活性濃度、容積、納品の時間などについて消費者の要求に沿うような方式で合成機を運転させるところのソフトウェアを保持するコンパクトディスクと一緒に含まれ得る。
簡便には、キットの全ての構成部分は、運転の間における汚染の可能性を最小にするために使い捨てであって、そして無菌であり、品質は保証され得る。
本発明はさらに、PETで使用するための18F−標識トレーサーを作製するための放射性医薬品キットであって、
(i)式(I)もしくは(Ia〜Ih)の化合物を含有する容器:および
(ii)その容器を18の供給源で溶出するための手段;
(iii)過剰の18を除去するためのイオン交換カートリッジ;ならびに任意に
(iv)式(II)もしくは(IIa〜IIh)の得られた生成物の固相脱保護のためのカートリッジ:
を含む、キットを提供する。
本発明はさらに、PETで使用するための18F−標識トレーサーを作製するための放射性医薬品キット用のカートリッジであって、
(i)式(I)もしくは(Ia〜Ih)の化合物を含有する容器;および
(ii)その容器を18の供給源で溶出するための手段:
を含む、カートリッジを提供する。
本発明のさらなる態様においては、上で説明したような放射性医薬品キットもしくは放射性医薬品キット用のカートリッジを使用する工程を含む、診断的PET画像を得るための方法が提供される。
ここで本発明を以下の実施例によって例示する。実施例全体を通して使用される略語は、以下の通りである:
DMF:ジメチルホルムアミド
w/v:重量/容積
h:時間(複数を含む)
tlc:薄層クロマトグラフィー
THF:テトラヒドロフラン
eq:当量
実施例
実施例1
2[18F]−フルオロ−2−デオキシ−D−グルコース(FDG)の合成
中間体1
メチル4,6−O−ベンジリジン−3−エトキシメチル−α−D−マンノピラノシドの作製
第1工程:メチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシドの合成
Figure 2005512952
文献Evans, M. E. Carbohydrate Research (1972), 21(3), 473-5にしたがって、DMF(200ml)中のメチル−α−D−グルコピラノシド(Aldrich、257mmol)を、1lの丸底フラスコ中でα,α−ジメトキシトルエン(39.0g 257mmol)およびトルエンスルホン酸一水和物100mgで処理した。フラスコをBuchiに取り付け、真空にし、回転した。フラスコを65℃の水浴中に降ろし、DMFを蒸気導管中へ穏かに還流させたが、留去させないようにした。次いで、水浴の温度を100℃にまで上げ、DMFを反応液から蒸留した。反応液の蒸留が完結したときに、反応液を冷却し、水(750ml)およびエチルアルコール(250ml)の中の炭酸水素ナトリウム(5g)の溶液で処理した。反応液を水浴上で95℃に加熱し、生成物が細かく分散したようになるまで撹拌した。反応液を次いで4℃に下げ、生成物をろ別し水でよく洗浄し、真空中で乾燥した。
m.p. 207〜208.5
第2工程 メチル4,6−O−ベンジリジン−3−エトキシメチル−α−D−グルコピラノシドの作製
Figure 2005512952
ジクロロメタン(150ml)中のメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド、(19.2g、68mmole)、塩化エトキシメチル(9.7g、81.6mmol)および水酸化テトラブチルアンモニウム(40%w/v溶液5ml)を、室温にて10%水酸化ナトリウム水溶液(200ml)とともに激しく撹拌した。5時間後、それに水酸化テトラブチルアンモニウム(40%w/v溶液5ml)を加えたところの新しい10%水酸化ナトリウム水溶液(200ml)で水相を置き替えて、急速撹拌を終夜継続した。次いで、有機相を分離し、硫酸ナトリウム上で乾燥して、真空中で蒸発させた。モリブデン酸セリウムアンモニウム(上を参照)をスプレーすることによって染色された、シリカ上における残渣の薄層クロマトグラフィー(40〜60へキサン−酢酸エチル2:1)は、三つの新しいアルキル化された生成物の存在を示唆した。40〜60ヘキサン−酢酸エチル2:1〜1:1のグラジェントにおけるシリカ(1kg、乾燥重量)上のクロマトグラフィーは三つのフラクションを与え、それらはNMRにより、
第1フラクション:メチル−2,3−ジメトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド
第2フラクション:メチル−2−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド
第3フラクション:メチル−3−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド
であることが示された。
第3工程 メチル2−ケト−3−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシドの作製
Figure 2005512952
メチル4,6−O−ベンジリジン−3−エトキシメチル−α−D−グルコピラノシド(3g、8.0mmol)を、反応がモリブデン酸セリウムアンモニウムで発色されたtlc(石油エーテル/酢酸エチル1:1)によって完結したと判断されるまで、室温にて24時間、メチルスルホキシド(50ml)および無水酢酸(25ml)で処理した。次いで、溶液をジエチルエーテル(200ml)で希釈し、10%炭酸カリウム水溶液で洗浄して過剰の無水酢酸を加水分解した。エーテル層を分離し、水(100ml)で洗浄した。エーテル層を分離し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中にて濃縮すると、結晶性固体を与えた。エーテル/石油エーテルから再結晶すると、メチル2−ケト−3−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド1.5gを与えた。
第4工程 メチル4,6−O−ベンジリジン−3−エトキシメチル−α−D−マンノピラノシドの作製
Figure 2005512952
メタノール(50ml)、THF(10ml)中のメチル2−ケト−3−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−グルコピラノシド(0.5g、1.3mmol)を、室温にて連続的撹拌下、水素化ホウ素ナトリウム(200mg、5.3mmol)で処理した。次いで、反応液を真空中にてガムにまで濃縮し、生成物を酢酸エチル(50ml)と10%炭酸カリウム水溶液(50ml)との間に分配した。酢酸エチル溶液を分離し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中にて濃縮するとメチル3−エトキシメチル4,6−O−ベンジリジン−α−D−マンノピラノシドを与えた。
実施例1(i)
塩化パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホニルの作製
(Weiming Qiu and Donald J. Burton, Journal of fluorine chemistry, 60(1993) 93-100の方法にしたがって)
Figure 2005512952
水HO(36ml)/アセトニトリルCHCN(36ml)中の1,4−ジヨードパーフルオロブタン(I(CF)I)(24.14g、53.2mmol)、亜ジチオン酸ナトリウムNa(24g、117.2mmol)および炭酸水素ナトリウムNaHCO(12.8g、152.4mmol)の混合液を、室温にて2時間撹拌した。それをろ過し、ろ液を減圧下濃縮してアセトニトリルを除去した。残渣にHO(100ml)を加えた。そのようにして得られた溶液を激しく撹拌し、Iの色が消失するまで0℃にて塩素ガスClで処理した。ジクロロメタンCHCl(100ml)を加え、混合液を激しく振り混ぜた。有機相を分離し、水相をCHClで抽出した。合わせた有機相を水HO、食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムNaSOで乾燥して、濃縮すると、ワックス状黄色結晶性固体を与えた。(15.4g、74%)。ヘキサンより再結晶すると、灰白色針状晶の塩化パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホニルを与えた。
19F NMR(CDCl、CFCl基準)δ:−104.4、−119.1。
実施例1(ii)
パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸二カリウム塩の作製
Figure 2005512952
水酸化カリウムKOH(9.8g、5eq)の水HO(19ml)中の溶液に、塩化パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホニル(14g、35mmol)を、85℃〜90℃で撹拌しながらゆっくりと加えた。添加後、反応を同じ温度でさらに4時間続け、次いで、それを終夜冷却した。それをろ過し、固体を少しの冷水で洗浄して、真空中で乾燥すると、パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸二カリウム塩を与えた。
19F NMR(CDOD、CFCl基準)δ:−114.00、−120.11。
実施例1(iii)
パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸の作製
(米国特許第4329,478号、Fred E. Behr、に記載された方法にしたがって)
Figure 2005512952
パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸二カリウム塩(15g、34.2mmol)を熱水(100ml)に溶解した。それを、前もって過剰の6N HClで洗浄し、蒸留水ですすぎ洗いしていたところの、Amberlyst15樹脂のイオン交換カラム(40×4cm)に加えた。次いで、カラムを蒸留水でゆっくりと洗浄して、水溶液の最初の300mlを収集した。溶液を真空にて濃縮し、残渣を減圧下に80℃で乾燥すると、パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸(11.0g、30mmol、88%)を与えた。
H NMR(CDCl)δ:8.00
19F NMR(CDCl、CFCl基準)δ:−114.7、−121.3。
実施例1(iv)
パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸無水物の作製
(米国特許第4329,478号、Fred E. Behr、に記載された方法にしたがって)
Figure 2005512952
パーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸(11.0g、約30mmol)を、P(40g、約10eq)および砂と混合した。混合物を140〜180℃に加熱し、減圧下、ドライアイスで冷却する受器を付けて蒸留すると、粗生成物(5.12g)を与えた。再蒸留すると、純粋なパーフルオロブタン−1,4−ビス−スルホン酸無水物を与える。
19F NMR(CDCl、CFCl基準)δ:−105.7、−121.8。
実施例1(v)
PS−4−(ベンジル−エチル−スルホンアミド)オクタフルオロ−ブタン−1−スルホン酸の合成
Figure 2005512952
先にジクロロメタン(2ml)で膨潤され、次いでさらなるジクロロメタンのアリコート(2ml)に懸濁されていたところのポリスチレン樹脂(Novabiochem, Novasyn樹脂)(202mg)の部分に、パーフルオロブチル−1,4−環状−スルホン酸無水物(116mg、5eq)を加えた。この後、ジイソプロピルエチルアミン(0.174ml)を加え、懸濁液を室温で終夜撹拌した。溶媒をろ過により除去し、樹脂をジクロロメタン(5ml)、メタノール(5ml)、DMF(5ml)、水(5ml)、メタノール(5ml)およびジクロロメタン(5ml)の逐次的な添加およびろ過により洗浄した。次いで、得られた樹脂を、THF/水(2×2ml)中のNaOH(1M)で処理し、その後に、再びメタノール(5ml)、ジクロロメタン(5ml)およびメタノール(5ml)の逐次的な部分で洗浄した。次いで、樹脂を高度真空下で乾燥した。
ゲル相19F NMR(CFCl基準、300K)δ:−121.0、−114.8、−113.4
実施例1(vi)
塩化PS−4−(ベンジル−エチル−スルホンアミド)オクタフルオロ−ブタン−1−スルホニルの合成
Figure 2005512952
上の実施例1(v)の様式で作製された樹脂の部分を、ジクロロメタンで(2ml)で膨潤し、次いで、THF/水(10×5ml)中のHCl(1M)で逐次的に洗浄すると、遊離スルホン酸を与える。樹脂をジクロロメタン、メタノールおよびTHFで逐次的に洗浄し、その後に、高度真空下で乾燥する。
次いで、樹脂をジクロロメタンに懸濁し、それに五塩化リン、三塩化リンもしくは塩化チオニルのような普通の塩素化剤を過剰に加える。懸濁液を2時間撹拌し、その後に、ろ過し、次いで、樹脂をジクロロメタンおよび次いで、THFで洗浄する。
実施例1(vii)
保護化マンノピラノース樹脂の合成
Figure 2005512952
中間体1のTHF中の溶液を、先にTHFで膨潤されていたところの、上の実施例1(vi)で説明されたように作製された樹脂の部分に加えた。これに、t−ブトキシカリウムのTHF中の溶液を加えて、懸濁液を終夜撹拌する。ろ過後、樹脂を逐次的にジクロロメタンおよびTHFで洗浄し、その後に、高度真空で乾燥する。
実施例1(viii)
[18F]−FDGを作製するための放射フッ素化
カートリッジ中に保たれた樹脂(実施例1(vii)で説明されたように作製された)の部分に、kryptofix、炭酸カリウムおよび[18F]−フッ化物の乾燥アセトニトリル中の溶液を加える。懸濁液を85℃に10分間加熱し、次いで、溶液をろ別する。次いで、溶液をC18固相抽出カートリッジ上に通して、水で洗浄して、アセトニトリル、kryptofixおよび炭酸カリウムを除去する。多くのアセトニトリルを添加すると、カートリッジの放射フッ素化された生成物を0.1M HClの溶液の中に洗い込む。この溶液を5分間加熱し、その後に、中和および分析を行う。
実施例2
2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−[18F]−フルオロエチル)−(メチルアミノ)−ナフタレン(FDDNP)の合成
実施例2(i)
塩化PS−4−(ベンジル−エチル−スルホンアミド)−ブタン−1−スルホニルの合成
Figure 2005512952
ジクロロメタン(5ml)中で膨潤されているところの樹脂の懸濁液に、ジクロロメタン中の過剰の塩化1,4−ブタン−ジスルホニルを、過剰のトリエチルアミンと一緒に加える。懸濁液を室温で終夜撹拌する。ろ過後、樹脂を、逐次的に、ジクロロメタン、メタノール、THF、水、メタノール、およびもう一つの部分のジクロロメタンで洗浄する。最終洗浄後、樹脂を真空下乾燥する。
実施例2(ii)
2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−エチル)−(メチルアミノ)−ナフタレン樹脂の合成
Figure 2005512952
ジクロロメタン(2ml)中で膨潤されているところの上の樹脂の懸濁液に、ジクロロメタン中の過剰の2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−ヒドロキシエチル)−(メチルアミノ)−ナフタレンを、過剰のトリエチルアミンと一緒に加える。懸濁液を室温で終夜撹拌する。ろ過後、樹脂を、逐次的に、ジクロロメタンおよびTHFで洗浄する。最終洗浄後、樹脂を真空下乾燥する。
実施例2(iii)
[18F]−FDDNPを作製するための放射フッ素化
カートリッジ中に保たれた樹脂の部分に、kryptofix、炭酸カリウムおよび[18F]−フッ化物の乾燥アセトニトリル中の溶液を加える。懸濁液を85℃に10分間加熱し、次いで、溶液をろ別する。樹脂をアセトニトリル(1ml)で洗浄し、全ての内容物を収集し、その後に、調剤に先立って溶媒を留去する。
実施例3
[18F]−フルオロベンゼンの合成
実施例3(i)
PSヨード−フェニルベンジルエーテルの合成
Figure 2005512952
DMF(2ml)中で前膨潤されたWang Resinの懸濁液に、DMF中の炭酸セシウムおよび沃化フェノールの溶液を加えた。混合液を60℃で3時間撹拌し、次いで、室温で終夜放置した。ろ過後、樹脂を、逐次的に、メタノール、ジクロロメタン、DMFおよびTHFで洗浄し、その後に、高度真空下で十分に乾燥した。
実施例3(ii)
PSジアセトキシ−ヨード−フェニルベンジルエーテルの合成
Figure 2005512952
上の樹脂の懸濁液を、4:1の比率の無水酢酸および過酸化水素(S. Ficht, Tetrahedron, 57 (2001) 4863の方法を参照)で、40℃にて終夜処理した。次いで、樹脂をろ過して、メタノールで十分に洗浄し、次いで乾燥するまで高度真空下で乾燥した。
実施例3(iii)
PS(フェニル)(4−フェニルベンジルエーテル)ヨードニウムトリフレートの合成
Figure 2005512952
ジクロロメタン中の上からの樹脂の懸濁液に、トリフオロメタンスルホン酸を、−30℃の温度にて15分間で滴加する。次いで、混合液を0℃にさらなる15分間で加温し、その後に、室温で終夜撹拌する。次いで、懸濁液を、−30℃に冷却し、フェニルボロン酸を加えて、懸濁液を1時間撹拌し、その後に、室温にまで加温し、さらに終夜撹拌する。次いで、混合液をろ過し、ジクロロメタンおよびジエチルエーテルで十分に洗浄し、その後に、真空下で乾燥する。
実施例3(iv)
[18F]−フルオロベンゼンを作製するための放射フッ素化
カートリッジ中に保たれた樹脂の部分に、kryptofix、炭酸カリウムおよび[18F]−フッ化物の乾燥アセトニトリル中の溶液を加える。懸濁液を85℃に10分間加熱し、次いで、溶液をろ別する。樹脂をアセトニトリル(1ml)で洗浄して、全ての内容物を収集し、その後に、調剤に先立って溶媒を留去する。

Claims (15)

  1. 18F−標識トレーサーを生産するための方法であって、
    式(I):
    固体支持体−リンカー−X−トレーサー (I)
    [式中、Xは付着されたトレーサー上の特定部位において求核置換を促進する基である]の樹脂に結合された前駆体を
    18で処理して、
    式(II)
    18F−トレーサー (II)
    の標識トレーサーを製造すること
    を含む、方法。
  2. 請求項1に記載の18F−標識トレーサーを生産するための方法であって、
    式(Ia):
    固体支持体−リンカー−SO−O−トレーサー (Ia)
    の樹脂に結合された前駆体を
    18で処理して、
    式(II)
    18F−トレーサー (II)
    の標識トレーサーを製造すること、
    任意に続いて
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
    (ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
    (iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iv)得られた式(II)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  3. 2−18F−フルオロ−2−デオキシ−D−グルコース(18F−FDG)を生産するための請求項1もしくは2に記載の方法であって、
    式(Ib):
    Figure 2005512952
    [式中、P1b、P2b、P3bおよびP4bはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]の固体支持体に結合された前駆体を;
    18で処理して、
    式(IIb)
    Figure 2005512952
    [式中、P1b、P2b、P3bおよびP4bはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること;
    任意に続いて、
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
    (ii)保護基の除去;ならびに/または
    (iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iv)得られた式(IIb)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  4. 3’−デオキシ−3’−18F−フルオロチミジン(18F−FLT)を生産するための請求項1もしくは2に記載の方法であって、
    式(Ic):
    Figure 2005512952
    [式中、P1cおよびP2cはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]の固体支持体に結合された前駆体を;
    18で処理して、
    式(IIc)
    Figure 2005512952
    [式中、P1cおよびP2cはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること;
    任意に続いて、
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
    (ii)保護基の除去;ならびに/または
    (iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iv)得られた式(IIc)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  5. 2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−フルオロエチル)−(メチルアミノ)−ナフタレン(FDDNP)を生産するための請求項1もしくは2に記載の方法であって、
    式(Ih):
    Figure 2005512952
    の固体支持体に結合された前駆体を
    18で処理して、
    式(IIh):
    Figure 2005512952
    の標識トレーサーを生産すること、
    任意に続いて、
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、未反応の18の除去;および/もしくは
    (ii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iii)得られた式(IIh)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  6. 18F−標識トレーサーを生産するための請求項1に記載の方法であって、
    式(Id)
    固体支持体−リンカー−I−トレーサー (Id)

    [Yは陰イオン、好ましくはトリフルオロメチルスルホネート(トリフレート)陰イオンである]
    の固体支持体に結合された前駆体を
    18で処理して、
    式(IId)
    18F−トレーサー (IId)
    の標識トレーサーを生産すること、
    任意に続いて、
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
    (ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
    (iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iv)得られた式(IId)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  7. 6−L−18F−フルオロドーパ(18F−FDOPA)を生産するための請求項1もしくは6に記載の方法であって、
    式(Ie):
    Figure 2005512952
    [式中、P1e、P2e、P3eおよびP4eはそれぞれ独立して水素もしくは保護基であり、Yは陰イオン、好ましくはトリフルオロメチルスルホネート(トリフレート)陰イオンである]の固体支持体に結合された前駆体を;
    18で処理して、
    式(IIe)
    Figure 2005512952
    [式中、P1e、P2e、P3eおよびP4eはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]の標識トレーサーを生産すること:
    任意に続いて、
    (i)例えばイオン交換クロマトグラフィーによる、過剰の18の除去;および/もしくは
    (ii)もしあれば保護基の除去;ならびに/または
    (iii)有機溶媒の除去;ならびに/または
    (iv)得られた式(IIe)の化合物の水溶液としての調剤、
    を含む、方法。
  8. PETにおいて使用するための、請求項1〜7のいずれか一項に記載の、式(II)の18F−標識トレーサーの製造方法。
  9. 式(Ib)
    Figure 2005512952
    [式中、P1b、P2b、P3bおよびP4bはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]
    の化合物。
  10. 式(Ic):
    Figure 2005512952
    [式中、P1cおよびP2cはそれぞれ独立して水素もしくは保護基である]
    の化合物。
  11. 式(Ih):
    Figure 2005512952
    の化合物。
  12. 式(Ie):
    Figure 2005512952
    [式中、P1e、P2e、P3eおよびP4eはそれぞれ独立して水素もしくは保護基であり、Yはトリフレートのような陰イオンである]
    の化合物。
  13. PETで使用するための18F−標識トレーサーを作製するための放射性医薬品キットであって、
    (i)請求項1〜7のいずれか一項において定義されたような式(I)または(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、もしくは(Ih)の化合物を含有する容器:および
    (ii)その容器を18の供給源で溶出するための手段;
    (iii)過剰の18を除去するためのイオン交換カートリッジ;ならびに任意に
    (iv)請求項1〜7いずれか一項において定義されたような式(II)または(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、もしくは(IIh)の得られた生成物の固相脱保護のためのカートリッジ:
    を含む、キット。
  14. PETで使用するための18F−標識トレーサーを作製するための放射性医薬品キット用のカートリッジであって、
    (i)請求項1〜7のいずれか一項において定義されたような式(I)または(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、もしくは(Ih)の化合物を含有する容器;および
    (ii)その容器を18の供給源で溶出するための手段:
    を含む、カートリッジ。
  15. 請求項13に記載の放射性医薬品キットもしくは請求項14に記載の放射性医薬品キット用のカートリッジを使用する工程を含む、診断的PET画像を得るための方法。
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