JP2006500419A - 化学プロセス - Google Patents

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JP2006500419A JP2004539176A JP2004539176A JP2006500419A JP 2006500419 A JP2006500419 A JP 2006500419A JP 2004539176 A JP2004539176 A JP 2004539176A JP 2004539176 A JP2004539176 A JP 2004539176A JP 2006500419 A JP2006500419 A JP 2006500419A
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ブランディ,フランク
ルスラ,サジンダー
ツァオ,ヨンジュン
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Abstract

本発明は、式(I)のフルオロハロアルカン、好ましくは[18F]フルオロハロアルカンの製造方法であって、式(II)の対応有機ケイ素化合物と式(III)の化合物との反応を含んでなる方法を提供する。この方法に使用する中間体も特許請求の範囲に記載される。
X−(CH)n−F (I)
(式中、Xはハロであり、nは1〜6の整数である。)
【化1】
Figure 2006500419

(式中、nは式(I)の化合物について定義した通りであり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
【化2】
Figure 2006500419

であってもよい。)
XY (III)
(式中、Xは式(I)の化合物について定義した通りであり、Yはハロである。)

Description

本発明は、[18F]ブロモフルオロメタンのようなフルオロハロアルカン化合物の製造方法に関する。[18F]フルオロハロアルカンは、O−、N−及びS−[18F]フルオロアルキル化の実施に重要な試薬であり、またポジトロン放出型断層撮影(PET)法で用いられる放射性標識放射性リガンドに広く用いられている。
18F]フルオロハロアルカンは、従前、適当な前駆体化合物の脱離基の[18F]Fによる求核置換反応で製造されている。例えば、Zhang et al, Applied Radiation and Isotopes 57,335−342(2002)には、2−トリフルオロメタンスルホニルオキシエチルブロマイドの[18F]Fでの求核置換反応による[18F]臭化フルオロエチルの合成が記載されており、Seung−Jun et al, Applied Radiation and Isotopes(1999),51,293−7には3−[18F]臭化フルオロプロピルの同様の合成が記載されている。同様の方法は、Comagic et al, Applied Radiation and Isotopes(2002),56,847−851に記載されており、2−ブロモ−l−[18F]フルオロエタンを1,2−ジブロモエタンの[18F]Fでの求核置換反応で製造している。
Zhang et al, Applied Radiation and Isotopes 57,335−342(2002) Seung−Jun et al, Applied Radiation and Isotopes(1999),51,293−7 Comagic et al, Applied Radiation and Isotopes(2002),56,847−851
18F]フルオロハロアルカンの放射性標識試薬としての重要性から、それらを良好な放射化学収率で製造することができ生成物の単離が容易な合成法に対するニーズが存在する。さらに、自動化に適したかかる合成法に対するニーズも存在する。
そこで、本発明では、式(I)のフルオロハロアルカンの製造方法であって、式(II)の対応有機ケイ素化合物と式(III)の化合物との反応を含んでなる方法を提供する。
X−(CH)n−F (I)
(式中、Xはハロであり、nは1〜6の整数である。)
Figure 2006500419
(式中、nは式(I)の化合物について定義した通りであり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
Figure 2006500419
であってもよい。)
XY (III)
(式中、Xは式(I)の化合物について定義した通りであり、Yはハロである。)。
本発明の好ましい態様では、式(I)のフルオロハロアルカンは[18F]フルオロハロアルカンである。そこで、本発明の別の態様では、式(Ia)の[18F]フルオロハロアルカンの製造方法であって、式(IIa)の対応有機ケイ素化合物と式(III)の化合物との反応を含む方法を提供する。
X−(CH18F (Ia)
(式中、Xはハロであり、nは1〜6の整数である。)
Figure 2006500419
(式中、nは式(Ia)の化合物について定義した通りであり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
Figure 2006500419
であってもよい。)
XY (III)
(式中、Xは式(Ia)の化合物について定義した通りであり、Yはハロである。)。
本発明の方法を用いて製造し得る式(I)の具体例としては、フルオロブロモメタン、フルオロヨードメタン、フルオロブロモエタン、フルオロヨードエタン、フルオロブロモプロパン及びフルオロヨードプロパンが挙げられ、各々適宜[18F]標識形で製造される。
式(II)又は(IIa)の化合物と式(III)の化合物との反応は、触媒、好適には例えばフッ化テトラブチルアンモニウムやフッ化テトラエチルアンモニウムなどのフッ化テトラ(C1−6アルキル)アンモニウム塩のようなテトラ(C1−6アルキル)アンモニウム塩の存在下、適当な溶媒、例えばアセトニトリル又はメタノールやエタノールのようなアルコール溶媒中で、昇温下、例えば50℃〜150℃、好適には70℃〜120℃で、実施し得る。
得られる式(I)又は(Ia)の化合物は、例えば蒸留とその後のクロマトグラフィー、好適にはガス又は液体クロマトグラフィーによって、反応混合物から単離し得る。好ましい単離法では、粗反応混合物を蒸留し、次いで留出物をヘリウムのような不活性ガス気流下で温度制御したシリカゲル充填GCカラムに通す。
得られる式(I)又は(Ia)の化合物を、それぞれ対応する式(V)又は(Va)のフロオロアルキルスルホニルエステルに転化することもできる。
SO−O−(CH−F (V)
S0−O−(CH18F (Va)
式中、nは式(I)又は(Ia)の化合物について定義した通りであり、RはC1−6アルキル(例えばメチル)、C1−6ペルフルオロアルキル(例えばトリフルオロメチル)、アリール(例えばフェニル)、トリル(例えばp−トリル)、ペルフルオロアリール(例えばペルフルオロフェニル)及びペルフルオロトリル(例えばペルフルオロp−トリル)から選択される。例えば、式(Ia)の[18F]フルオロハロアルキル化合物は、[18F]フルオロメチルトシレートのような式(Va)の[18F]フルオロアルキルトシレートに転化し得る。式(V)及び(Va)のフルオロアルキルスルホニルエステルも、フルオロアルキル化試薬として有用である。
式(I)又は(Ia)の化合物からそれぞれ式(V)又は(Va)の化合物への転化は、式RS0OHの適当なスルホン酸又はその銀塩のような塩との反応によって達成し得る。製造すべき個々の化合物にもよるが、この転化は、例えばIwata et al, Applied Radiation and Isotopes,57(2002),347−352に記載の方法と同様の方法で、液相又は気相中で実施し得る。
得られる上記の式(I)又は(Ia)の化合物、又は対応する式(V)又は(Va)の化合物は、フルオロアルキルリガンド又は放射性トレーサー、例えばPET法での使用に適した[18F]フルオロアルキル化放射性リガンドや[18F]放射性トレーサーの製造に使用し得る。式(Ia)又は(Va)の化合物を用いて製造し得る[18F]フルオロアルキル化放射性リガンド及び[18F]放射性トレーサーの例としては、2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−[18F]−フルオロC1−6アルキル)−メチルアミノ)ナフタレン(例えば、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)、3−(2′−[18F]フルオロC1−6アルキル)スピペロン(例えば、3−(2′−[18F]フルオロエチル)スピペロン)、[18F][2−フルオロC1−6アルコキシ−5−(5−トリフルオロメチル−テトラゾール−1−イル)−ベンジル]−([2S,3S]−2−フェニル−ピペリジン−3−イル)−アミン(例えば、[18F][2−フルオロメトキシ−5−(5−トリフルオロメチル−テトラゾール−1−イル)−ベンジル]−([2S,3S]−2−フェニル−ピペリジン−3−イル)−アミン)、2−β−カルボメトキシ−3−β−(4−ヨードフェニル)−8−(3−[18F]フルオロC1−6アルキル)−ノルトロパン(例えば、2−β−カルボメトキシ−3−β−(4−ヨードフェニル)−8−(3−[18F]フルオロプロピル)−ノルトロパン、[18F]フルオロC1−6アルキルフルマゼニル(例えば、[18F]フルオロエチルフルマゼニル)、[18F]フルオロC1−6アルキル−コリン(例えば、[18F]フルオロメチル−コリン又は[18F]フルオロエチル−コリン)、O−2[18F]フルオロアルキルチロシン(例えば、O−2[18F]フルオロエチルチロシン又はO−2[18F]フルオロプロピルチロシン)、及び1−アミノ−3−[18F]−フルオロアルキルシクロブタン−1−カルボン酸(例えば、1−アミノ−3−[18F]フルオロメチルシクロブタン−1−カルボン酸(FMACBC))が挙げられる。式(Ia)又は(Va)を用いて製造し得るその他の[18F]フルオロアルキル化放射性リガンド及び[18F]−放射性トレーサーとしては、[18F]−ベンジル誘導体が挙げられる。
式(I)、(Ia)、(II)及び(IIa)の化合物において、nは好ましくは1、2又は3であり、この方法で製造されるフルオロハロアルカンはフルオロメタン、フルオロエタン又はフルオロプロパンである。
本明細書を通して、「ハロ」という用語は、フルオロ、クロロ、ヨード又はブロモを意味する。
式(I)、(Ia)及び(III)の化合物において、Xはハロであり、好ましくはブロモ又はヨードである。
式(III)の化合物において、Yはハロであり、好ましくはブロモ又はヨードであり、好ましくはXと同一であって式(III)の化合物は好ましくはBr又はIである。
式(II)及び(IIa)の化合物において、R′、R″及びR″′は、C1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから好適に選択され、さらに好適にはC1−4アルキル及びC1−4ハロアルキル、例えばメチル、エチル、プロピル及びイソプロピルから選択され、典型的にはメチルである。
R″が次式の基である場合、「固体担体」は、本方法で用いられる溶媒に不溶性であるが、「リンカー」及び/又は式(II)又は(IIa)の化合物が共有結合できる材料であれば、適宜どのような材料であってもよい。
Figure 2006500419
適当な固体担体の例としては、ポリスチレン(例えばポリエチレングリコールでブロックグラフト化されたものでもよい。)、ポリアクリルアミド及びポリプロピレンのようなポリマー、或いはかかるポリマーで適当にコートしたガラス又はシリコンが挙げられる。担体は、ビーズやピンのような小さな離散粒子の形態であってもよいし、或いはカートリッジの内面又はミクロ加工容器のコーティングであってもよい。「リンカー」は、反応性が最大となるように固体担体構造から反応性部位を十分に離隔するのに適した有機基であればよい。好適には、リンカーは、1〜12個の炭素原子と0〜6個の酸素、窒素及び硫黄から選択されるヘテロ原子の有機基を含む。かかるリンカーの例は固相化学の当業者には周知であるが、フェニルC1−6アルキル及びフェニルが挙げられる。
式(II)及び(IIa)の化合物の幾つかは新規であり、本発明の別の態様をなす。
したがって、式(II)の化合物が提供される。
Figure 2006500419
式中、nは1〜6の整数であり、
R′及びR″′は、C1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、
R″は次式の基である。
Figure 2006500419
さらに、式(IIa)の化合物も提供される。
Figure 2006500419
式中、nは1〜6の整数であり、
R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基であってもよい。
Figure 2006500419
式(II)又は(IIa)の化合物は、対応する式(IV)の化合物、
Figure 2006500419
(式中、n、R′、R″及びR″′は式(II)又は(Ila)の化合物について定義した通りであり、Lは脱離基である。)を、相間移動触媒、好適には18−クラウン−6又はKryptofix2.2.2.、Kryptofix2.2.2B.、Kryptofix2.2.1.(すべてAldrich社から入手可能)のようなクリプタンドの存在下、F源、好ましくは18源、好適にはNa18F、K18FもしくはCs18Fのようなフッ素化アルカリ金属、テトラアルキルアンモニウム18Fフルオライド又はテトラアルキルホスホニウム18Fフルオライドと反応させることによって製造し得る。この反応は、アセトニトリルのような適当な溶媒中で、昇温下、好適には50℃〜100℃で実施し得る。
式(IV)の化合物における脱離基Lは、好適にはスルホニルエステル基−OSOであり、式中、RはC1−6アルキル(例えばメチルなど)、C1−6ペルフルオロアルキル(例えばトリフルオロメチルなど)、アリール(例えばフェニルなど)、トリル(例えばp−トリルなど)、ペルフルオロアリール(例えばペルフルオロフェニルなど)、及びペルフルオロトリル(例えばペルフルオロp−トリルなど)から選択される。
式(IV)の化合物の幾つかは新規であり、本発明のさらに別の態様では、式(IV)の化合物が提供される。
Figure 2006500419
式中、nは1〜6の整数であり、
R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基であってもよく、
Figure 2006500419
Lは−OSO基である(式中、RはC1−6アルキル、C1−6ペルフルオロアルキル、アリール、ペルフルオロアリール、トリル及びペルフルオロトリルから選択される。)が、
(a)R″がC1−6アルキル又はC1−6ハロアルキルのときは、nは1でなく、
(b)R″がC1−6アルキル又はC1−6ハロアルキルでnが2〜6のときは、Lは−OSOCH又は−OSO(p−メチル)フェニルではない
ことを条件とする。
式(IV)の化合物でR″が次式の基であるものは特に有用な部類の中間体であり、本発明の別の態様をなす。
Figure 2006500419
式(IV)の化合物は市販品されており(例えばAldrich社から)、或いは当業者に利用できる方法で市販の出発物質から容易に製造できる。一つの適当な方法では、式(IV)の化合物は、例えばAl−Busafi et al, Tetrahedron Letters, 39,12(1998)に記載の方法と同様の方法を用いて、対応するアザイドと適当なスルホン酸又はその塩との反応で製造される。
本発明を、以下の実施例で例示する。
18 F]フルオロブロモメタンの製造
アセトニトリル(1ml)中のトリメチルシリルメチル トリフルオロメタンスルホネート(Aldrich社)(5mg)を、例えばHammacher et al, J. Nuclear Medicine, 27,235−8(1986)に記載されているような常法で製造した完全に乾燥した18F−/Kryptofix2.2.2錯体に添加した。混合物を75℃で5分間加熱した。アセトニトリル(0.5ml)中のフッ化テトラブチルアンモニウム(16mg)及びメタノール(0.5ml)中の臭素(8mg)を反応混合物に添加した。次いで、反応容器を密封し、110℃で3〜4分間加熱した。
生成した[18F]フルオロブロモメタンを、次いで同じ温度で容器から蒸留した。[18F]フルオロブロモメタンを含む留出物を、ヘリウム気流下、シリカゲル(70〜270メッシュ、Aldrich社)を充填した温度制御GCカラム(7.8×80mm)に通した。GCカラムからの流出物を放射線検出器で検査し、標準ブロモフルオロメタンと同じ保持時間をもつ画分を、適当な溶媒を入れた冷却トラップバイアルに導いた。適当な溶媒としては、アセトニトリル、N,N−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、アセトン、酢酸及びクロロベンゼンが挙げられる。他の画分はベントして廃棄物とした。[18F]フッ化物からの[18F]フルオロブロモメタンへの全放射化学的収率は55〜70%であり、製造に要した合計時間は、放射性核種の生成終了時点から約45分であった。

Claims (10)

  1. 式(I)のフルオロハロアルカンの製造方法であって、式(II)の対応有機ケイ素化合物と式(III)の化合物との反応を含んでなる方法。
    X−(CH)n−F (I)
    (式中、Xはハロであり、nは1〜6の整数である。)
    Figure 2006500419
    (式中、nは式(I)の化合物について定義した通りであり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
    Figure 2006500419
    であってもよい。)
    XY (III)
    (式中、Xは式(I)の化合物について定義した通りであり、Yはハロである。)
  2. 式(Ia)の[18F]フルオロハロアルカンの製造方法であって、式(IIa)の対応有機ケイ素化合物と式(III)の化合物との反応を含む、請求項1記載の方法。
    X−(CH18F (Ia)
    (式中、Xはハロであり、nは1〜6の整数である。)
    Figure 2006500419
    (式中、nは式(Ia)の化合物について定義した通りであり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
    Figure 2006500419
    であってもよい。)
    XY (III)
    (式中、Xは式(Ia)の化合物について定義した通りであり、Yはハロである。)
  3. (i)式(I)又は(Ia)の化合物を単離する段階、及び/又は
    (ii)式(I)又は(Ia)の化合物を、それぞれ対応する式(V)又は(Va)のフルオロアルキルスルホニルエステルへ転化する段階
    をさらに含む、請求項1又は請求項2記載の方法。
    SO−O−(CH−F (V)
    S0−O−(CH18F (Va)
    (式中、nは式(I)又は(Ia)の化合物について定義した通りであり、RはC1−6アルキル、C1−6ペルフルオロアルキル、アリール、トリル、ペルフルオロアリール、及びペルフルオロトリルから選択される。)
  4. (i)式(I)又は(Ia)の化合物を[18F]フルオロアルキル化放射性リガンド又は[18F]放射性トレーサーのようなフルオロアルキルリガンド又は放射性トレーサーの製造に使用する段階
    をさらに含む、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
  5. 製造される放射性リガンド又は放射性トレーサーが、
    2−(1,1−ジシアノプロペン−2−イル)−6−(2−[18F]フルオロC1−6アルキル)−メチルアミノ)ナフタレン、
    3−(2′−[18F]フルオロC1−6アルキル)スピペロン、
    18F][2−フルオロC1−6アルコキシ−5−(5−トリフルオロメチル−テトラゾール−1−イル)−ベンジル]−([2S,3S]−2−フェニル−ピペリジン−3−イル)−アミン、
    2−β−カルボメトキシ−3−β−(4−ヨードフェニル)−8−(3−[18F]フルオロC1−6アルキル)−ノルトロパン、
    18F]フルオロC1−6アルキルフルマゼニル、及び
    18F]フルオロC1−6アルキル−コリン
    から選択される、請求項4記載の方法。
  6. 製造される[18F]フルオロアルキル化放射性リガンドが、
    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、
    3−(2′−[18F]フルオロエチル)スピペロン、
    18F][2−フルオロメトキシ−5−(5−トリフルオロメチル−テトラゾール−1−イル)−ベンジル]−([2S,3S]−2−フェニル−ピペリジン−3−イル)−アミン、
    2−β−カルボメトキシ−3−β−(4−ヨードフェニル)−8−(3−[18F]フルオロプロピル)−ノルトロパン、
    18F]フルオロエチルフルマゼニル、
    18F]フルオロメチル−コリン、及び
    18F]フルオロエチル−コリン
    から選択される、請求項4又は請求項5記載の方法。
  7. 請求項1又は請求項2で定義された式(II)又は(IIa)の化合物の製造方法であって、相間移動触媒存在下での式(IV)の化合物とF源、好ましくは18源との反応を含む方法。
    Figure 2006500419
    (式中、n、R′、R″及びR″′は、式(II)又は(IIa)の化合物について定義した通りであり、Lは脱離基である。)
  8. 式(II)の化合物。
    Figure 2006500419
    (式中、nは1〜6の整数であり、R′及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、R″は次式の基
    Figure 2006500419
    である。)
  9. 式(IIa)の化合物。
    Figure 2006500419
    (式中、nは1〜6の整数であり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基
    Figure 2006500419
    であってもよい。)
  10. 式(IV)の化合物。
    Figure 2006500419
    (式中、nは1〜6の整数であり、R′、R″及びR″′はC1−6アルキル及びC1−6ハロアルキルから独立に選択され、或いはR″は次式の基であってもよく、
    Figure 2006500419
    Lは−OSO基である(式中、RはC1−6アルキル、C1−6ペルフルオロアルキル、アリール、ペルフルオロアリール、トリル及びペルフルオロトリルから選択される。)が、
    (a)R″がC1−6アルキル又はC1−6ハロアルキルのときは、nは1でなく、
    (b)R″がC1−6アルキル又はC1−6ハロアルキルでnが2〜6のときは、Lは−OSOCH又は−OSO(p−メチル)フェニルではない
    ことを条件とする。)
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