JP2013510891A - F−18標識のグルタミン酸誘導体の製造法 - Google Patents

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Abstract

本願発明は、F−18標識のグルタミン酸誘導体へのアクセスを提供する方法に関する。

Description

本願発明はF−18標識のグルタミン酸誘導体へのアクセスを提供する方法に関する。
ここ数年にわたって、陽電子放出型断層撮影(PET)を用いるインビボでのスキャニングが増加した。PETは医療かつ研究の両方の道具である。PETは、脳、腫瘍および心血管系の構成成分の画像化を含め、種々の医療用途に用いられる。生物学的に活性な化合物に結合した放射性核種からなる放射性トレーサーが障害のインビボでの画像化に用いられる。
PETスキャニングに使用される放射性核種は、典型的には、C−11(約20分)、N−13(約10分)、O−15(約2分)、Ga−68(約68分)またはF−18(約110分)などの半減期の短い同位元素である。その短い半減期のため、放射性核種は、送達時間にて、PETスキャナーから離れすぎていない、シクロトロン(または発生器)で発生されなければならない。これらの放射性核種は、該放射性核種を標的部位、例として腫瘍を介して体内に輸送する機能を有する、生物学的に活性な化合物または生体分子に組み込まれる。
F−18標識の化合物はそのアベイラビリティならびに生体分子を標識する方法を開発するため、その重要性が増している。F−18で標識される化合物は高品質の画像を生成することが明らかにされた。加えて、F−18の長い寿命は、長時間の画像を可能とし、複数の患者のために放射性トレーサーをバッチにて製造すること、および該トレーサーを他の施設に輸送することを可能とし、この技術が臨床研究者により広く利用できるようにする。加えて、PETカメラの開発および多くのPETセンターでの該器具の利用状況が増加していることも観察されている。かくして、F−18で標識される新たなトレーサーを開発することがますます重要である。
腫瘍を診断する上で現在使用されるPETトレーサーは疑いの余地のない欠点をいくつか有する:というのも、FDGはグルコース代謝作用の高い細胞にて蓄積されるのが好ましいが、異なる病理学的および生理学的症状の下では、例えば感染部位または損傷治癒に関連する細胞および組織もグルコース代謝作用の高い細胞および組織である(J. Nucl. Med. Technol. (2005), 33, 145-155)。FDG−PETを介して検出される病変が実際に新生生物起源の病変であるか、組織の別の生理学的または病理学的症状の結果であるかどうかを確認することが困難であることも非常に多い。全体として、腫瘍学におけるFDG−PETによる診断は84%の感受性および88%の特異性を有する(Gambhirら、「A tabulated summary of the FDG PET literature」, J. Nucl. Med. 2001, 42, 1-93S)。例えば、脳腫瘍の画像化は、正常な脳組織にてFDGが多量に蓄積しているため、極めて困難である。
ある場合には、現在知られているF−18標識のアミノ酸誘導体が脳における腫瘍の検出に最適である((review):Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2002 May; 29(5): 681-90);しかし、他の腫瘍の場合には、それらは「ゴールドスタンダード」のFDGの画像特性と競合し得ない。腫瘍組織における現在のF-18標識のアミノ酸の代謝蓄積および滞留は、一般に、FDGよりも小さい。
これまで、一般式Aの数種のα−L−アミノ酸がフッ素−18で標識されている。
Figure 2013510891
フッ素−18標識の誘導体であって、Rが芳香族部分、例えば、
・FDOPA
・2−フルオロ−L−チロシン
・OMFD
・フルオロエチル−L−チロシン
・フルオロメチル−L−チロシン
を担持する、誘導体が周知である。
しかしながら、F−18標識のアミノ酸Aが、芳香族部分ではなく、置換基Rを担持する、ごくわずかな例が記載されているに過ぎない:
・S−(2−[F−18]フルオロエチル)−L−ホモシステイン/S−(2−[F−18]フルオロエチル)−L−メチオニン(1)(Bourdierら、Journal Labeled Compounds and radio pharmaceuticals、2008、51、369-373;Tangら、Nuclear Medicine and Biology、2003、30、509-512)
・[F−18]フルオロメチオニン(2)(Nealら、Journal Labeled Compounds and radiopharmaceuticals、2005、51、557-368)
・[F−18]フルオロアラニン(3)(Yangら、Journal of Drug Targeting、1993、1、259-267)
・O−(2−deオキシ−2−[F−18]フルオロ−D−グルコピラノシル)−L−セリン(4)、O−(2−デオキシ−2−[F−18]フルオロ−D−グルコピラノシル)−L−スレオニン(5)(Maschauerら、Journal Labeled Compounds and radiopharmaceuticals、2005、48、701-719)
・F−18標識のグルタミン酸誘導体(6)(WO2008052788)
Figure 2013510891
Bourdierらは、1を、保護されたS−(2−ブロモエチル)−L−ホモシステインまたはS−(2−クロロエチル)−L−ホモシステインを用いる、2工程/ワンポット経路により合成した。100℃で[F−18]フルオリド/クリプトフィックス(kryptofix)/炭酸カリウムを用いてフッ素化した後、保護基を100℃で6N HClを用いて切断した。6N NaOHで中和し、水で希釈した後、該混合物をHPLCで分析した。1が水溶液にて不安定であることが判明した。Tangらが記載する合成方法を繰り返し、1が水性媒体中で同じ不安定な性質を有することが判明した。
[F−18]フルオロメチオニン(2)が、Nealらにより、2工程/ツーポット方法で合成された。[F−18]フルオロメチルトシレートを合成した後、標識された中間体を固相抽出法により精製した。蒸発させた後、ホモシステインをアルキル化し、標識された中間体の[F−18]フルオロメチルトシレートに基づいて、14%の[F−18]フルオロメチオニン(2)を得た。
[F−18]フルオロアラニン(3)の2工程/ツーポット経路による合成がYangらにより記載された。トシルセリンN−Bocメチルエステルを[F−18]フルオリド/クリプトフィックス/炭酸カリウムでアセトニトリル中100℃で処理した。標識された中間体をシリカゲルカラムに通し、溶媒を蒸発させた。保護基を2N HClを用いて100℃で切断した。2N NaOHで中和した後、該混合物をC18カートリッジに通し、水で希釈した。
O−(2−デオキシ−2−[F−18]フルオロ−D−グルコピラノシル)−L−セリン(4)およびO−(2−デオキシ−2−[F−18]フルオロ−D−グルコピラノシル)−L−スレオニン(5)を、Maschauerらに記載されるように、保護されたアミノ酸のF−18グリコシル化により合成した。補綴基であるペルアセチル化された[F−18]FDGを用いた。該合成経路は(1,3,4,6−テトラ−O−アセチル−2−O−トリフルオルメタンスルホニル−β−d−マンノピラノース)をF−18フッ素化することで開始した。保護された[F−18]FDG誘導体を半分取性HPLCにより精製した。BFエテレートおよびFmoc保護セリンまたはスレオニンを添加した。80℃で加熱した後、該粗生成物の混合物を第二の半分取性HPLCに付して精製した。最後に、保護基を第三の反応容器にて切断した。
F−18標識のグルタミン酸誘導体はWO2008052788に開示されている。トレーサーの高い取り込みが数種の腫瘍細胞系にて認められた。
4−(3−[F−18]フルオロプロピル)−グルタミン酸がツーポット経路にて調製された:1)N−Boc−4−(3ブロモプロピル)−グルタミン酸ジメチルエステルの[F−18]フッ素化;2)シリカゲル上での固相精製;3)分取性逆相HPLCによる精製;4)C18シリカゲル上での固相抽出;5)4N HClを用いる脱保護;6)2N NaOHを用いる中和。
しかしながら、[18F]標識のグルタミン酸誘導体を慣用的に臨床使用するには、製造管理および品質管理に関する基準(GMP)の要件に準拠しており、放射性トレーサーの安定した注射溶液(等張性、中性pH)を提供する、信頼性があり、かつ強固である製造方法が要求される。[18F]の短い半減期(110分)を考えた場合、該方法は短い合成時間(好ましくは60分未満)内に高い放射性化学收率で放射性標識されたトレーサーを提供しなければならない。
式Iの[18F]標識のグルタミン酸誘導体は2つの立体中心を有する。
Figure 2013510891
かかる化合物の製造法は、該方法の反応条件が一または両方の立体中心でエピマー化が十分な程度にまで至らないことを保証する必要がある。
本願発明により解決されるべき課題は、異性体純度が90%より大きい[18F]標識のグルタミン酸誘導体の注射用製剤を製造するための、強固かつ信頼性のあるワンポット方法を提供することであった。この方法には遠隔操作による[18F]標識化のための合成装置が適用可能であり、放射性トレーサーのGMPに準拠した製造を可能とする。
・本願発明は、式Iの放射性標識された化合物および無機または有機酸とのその適当な塩、その水和物、複合体、エステル、アミド、溶媒和物およびプロドラッグ、ならびに所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤との混合物を提供する。
該方法は、次の工程:
− 式IIの化合物を放射性フッ素化に付し、式IIIの化合物を得る工程;
− 式IIIの化合物の保護基を切断し、式Iの化合物を得る工程;および
− 式Iの化合物を固相抽出により精製および製剤化に供し、式Iの化合物の注射用溶液を得る工程からなり、ここで該反応経路は次のとおりである:
Figure 2013510891
本願発明は式Ia、Ib、IcまたはIdの化合物を得るための製造方法に適する先駆体(出発物質)である、式IIa、IIb、IIcまたはIIdの化合物を提供する。
本願発明はまた、90%より高い異性体純度を有する式Iの化合物を提供する。
本願発明はまた、式I、Ia、Ib、IcまたはIdの放射性標識された化合物、または無機または有機酸とのその適当な塩、その水和物、複合体、エステル、アミド、溶媒和物およびプロドラッグと、所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤を含む組成物を提供する。
本願発明はまた、本願明細書に記載の方法によって、放射性医薬調製物を調製するためのキットであって、所定量の式II、IIa、IIb、IIcまたはIIdの化合物を含有する密封バイアルを含むキットを提供する。
「Eckert&Ziegler modular lab」(Eckert&Ziegler Modular Lab software承認)のスキームを示す。 放射性−TLC(シリカ、n−ブタノール/酢酸/水/エタノール 12/3/5/1.5)を示す。 放射性−TLC(シリカ、n−ブタノール/酢酸/水/エタノール 12/3/5/1.5)を示す。 放射性−TLC(シリカ、n−ブタノール/酢酸/水/エタノール 12/3/5/1.5)を示す。 放射性−TLC(シリカ、n−ブタノール/酢酸/水/エタノール 12/3/5/1.5)を示す。 「GE tracerlab FX」(GE Tracerlab software承認)のスキームを示す。バイアル14は混合容器に直接連結されている(モジュールのHPLC部分は使用されなかった)。 「GE tracerlab FX」(GE Tracerlab software承認)のスキームを示す。 誘導化HPLC(Chromolith Speed ROD、50*4.6mm、5μm、Merck;0−95% アセトニトリル/10mMリン酸塩緩衝液(pH7.4);2mL/分);実施例8a、表1、エントリー5;トップ:(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸の放射活性シグナル;ボトム:共溶出、19F対照の(2S,4S)−4−(3−フルオロプロピル)−グルタミン酸のUV検出(340nm) 誘導化HPLC(Luna 5μ C18(2)、250*4.6mm、5μ、Phenomenex;12% アセトニトリル/10mMリン酸塩緩衝液 pH7.4;1.2mL/分);放射活性シグナル;1a:(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸;1b:(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸 HPLC(2%アセトニトリル/水+0.1%TFAを用いるHypercarbカラム[100*4.6mm、7μ、Thermo Scientific])によるジアステレオマーの同一性、放射性化学純度および割合の測定;A)放射線検出器により検出された(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸(1a);B)Corona検出器により検出された(2S,4S)−4−(3−[19F]フルオロプロピル)−グルタミン酸標体(1a);C)Corona検出器により検出された(2S,4R)−4−(3−[19F]フルオロプロピル)−グルタミン酸標体(1b);D)Coronaにより検出された緩衝液のブランク走行 HPLC(2%アセトニトリル/水+0.1%TFAを用いるHypercarbカラム[100*4.6mm、7μ、Thermo Scientific]、放射線検出器)によるジアステレオマーの放射性化学純度および割合の測定;実施例10b)の結果;a)表2、エントリー6:(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸(1a)/(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸(1b)の割合>98/2;b)表2、エントリー10:1a/1bの割合=95/5;c)表2、エントリー13:1a/1bの割合=92/8;d)表2、エントリー16:1a/1bの割合=82/18;e)表2、エントリー11:1a/1bの割合=60/40;f)表2、エントリー17:1a/1bの割合=50/50 誘導化HPLC(Chromolith Speed ROD、50*4.6mm、5μm、Merck;0−95%アセトニトリル/10mMリン酸塩緩衝液(pH7.4);2mL/分);実施例14、(2S,4S)−4−(6−[18F]フルオロヘキシル)−グルタミン酸の放射線シグナル
第一の態様において、本願発明は、式I:
Figure 2013510891
で示される化合物の製造法であって、次の工程:
工程1:放射性標識された式IIIの化合物を、式IIの化合物をF−18フッ素化剤と反応させることで合成し
Figure 2013510891
工程2:式IIIの化合物の保護基を切断して、式Iの化合物を得
工程3:式Iの化合物を精製および製剤化することを含む、方法を対象とし、
ここで、式中:
Xは
a)結合、
b)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
c)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
d)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、
e)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、
f)[(CH−O]−(CH、および
g)O−[(CH−O]−(CHからなる群より選択され、
ここで、
n=2−6、好ましくはn=2または3であり;
m=1−3、好ましくはm=1または2であり;
o=2−6、好ましくはo=2または3であって;
およびRはカルボキシル保護基であり、ここでカルボキシル保護基は、相互に独立して、
a)分岐または非分岐(C−C)アルキル、
b)ベンジル、および
c)アリル;
から選択され、
およびRは、相互に独立して:
a)水素、
b)アミン保護基
からなる群より選択されるか、または
c)基NRは1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基を意味する。
式I、IIおよびIIIは、単一異性体、互変異性体、ジアステレオマー、エナンチオマー、その混合物およびその適当な塩を包含する。
好ましい実施態様において、Xは、
a)結合、
b)分岐または非分岐(C3−C8)アルキル、
c)分岐または非分岐(C2−C8)アルコキシ,
d)分岐または非分岐(C3−C8)アルケニル、
e)分岐または非分岐(C3−C8)アルキニル、
f)[(CH−O]−(CHおよび
g)O−[(CH−O]m−−(CH
からなる群より選択される。
より好ましい実施態様において、Xは
分岐または非分岐(C3−C8)アルキルであり、さらにより好ましくは(C3−C6)アルキルである。
好ましい実施態様において、カルボキシル−保護基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチルまたはアリルである。より好ましい実施態様において、カルボキシル−保護基は
a)メチル、
b)エチル、
c)tert−ブチルまたは
d)アリルである。
好ましくは、RおよびRは、相互に独立して、メチル、エチルまたはtert−ブチルである。
アミン保護基はカルボベンジルオキシ(Cbz)、p−メトキシベンジルカルボニル(MozまたはMeOZ)、tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ベンジル(Bn)、p−メトキシベンジル(PMB)、3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)、トリフェニルメチル、p−メトキシフェニル(PMP)、トリチル、メトキシトリチル、1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である。
好ましい実施態様において、Rは水素であり、Rは:
tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、
トリチルおよび
メトキシトリチル
からなる群より選択される。
LGは脱離基である。
好ましい実施態様において、LGは、
a)ハロゲンおよび
b)スルホネート
からなる群より選択される。
ハロゲンはクロロ、ブロモまたはヨードである。好ましくは、ハロゲンはブロモまたはクロロである。
スルホネートはメチルスルホニルオキシ、トリフルオロメチルスルホニルオキシ、(4−ニトロフェニル)スルホニルオキシ、ノナフルオロブチルスルホニルオキシまたは(4−メチルフェニル)スルホニルオキシである。好ましくは、スルホネートは(4−ニトロフェニル)スルホニルオキシ、ノナフルオロブチルスルホニルオキシまたは(4−メチルフェニル)スルホニルオキシである。
本願発明の方法により得られる化合物は、限定されるものではないが、
Figure 2013510891
(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸
および
Figure 2013510891
(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロヘキシル}−グルタミン酸
より選択される。
工程1は、式IIIの化合物を得るために、式IIの化合物を直接的にフルオロ標識化する反応を含む。
式IIIの化合物を得るための放射標識化方法は、式IIの化合物を、式IIIの化合物を得るための[F−18]フルオリド誘導体を含むF−18フッ素化剤と反応させる工程を含む。好ましい実施態様において、[F−18]フルオリド誘導体は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K[F−18]F(クラウンエーテル塩 クリプトフィックスK[F−18]F)、K[F−18]F、H[F−18]F、KH[F−18]F、Cs[F−18]F、Na[F−18]Fまたは[F−18]Fのテトラアルキルアンモニウム塩(例、[F−18]テトラブチルアンモニウムフルオリド)である。より好ましくは、フッ素化剤はK[F−18]F、H[F−18]F、[F−18]テトラブチルアンモニウムフルオリド、Cs[F−18]FまたはKH[F−18]Fであり、最も好ましくはK[F−18]、Cs[F−18]Fまたは[F−18]テトラブチルアンモニウムフルオリドである。
放射性フッ素化反応は、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドまたはジメチルホルムアミドあるいはその混合液中にて実施される。しかし、当業者に周知の他の溶媒も使用され得る。水および/またはアルコールは共溶媒としてかかる反応に含まれうる。該放射性フッ素化反応は60分未満で行われる。好ましい反応時間は30分未満である。さらに好ましい反応時間は15分未満である。かかる放射性フッ素化反応のための、このおよび他の条件は当業者に公知である(Coenen、Fluorine-18 Labeling Methods:Features and Possibilities of Basic Reactions、(2006):Schubiger P.A.、Friebe M.、Lehmann L.、(eds)、PET-Chemistry-The Driving Force in Molecular Imaging. Springer、Berlin Heidelberg、pp.15-50)。
工程2は、式IIIの化合物を脱保護し、式Iの化合物を得ることを含む(切断)。反応条件は当業者に公知であって、明らかであり、限定されるものではないが、出典明示により本願明細書の一部とする、Greene and Wuts、Protecting groups in Organic Synthesis、第三版、494−653頁に記載されている条件より選択される。
好ましい反応条件は、酸の付加、および0℃−180℃での攪拌;塩基の付加、および0−180℃での加熱;またはそれらの組み合わせである。
好ましくは、工程1および工程2は同じ反応容器中で行われる。
工程3は式Iの化合物を固相抽出によって精製および製剤化することを含む。好ましくは、固相抽出カートリッジまたはカラムを用いることができる。式Iの化合物を捕獲し、式Iの化合物を水性緩衝液で固相より溶出するための適当な固相は、限定されるものではないが、カチオン交換樹脂(例、Waters MCX)、オアシスHLB、親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)相(例、Sequant Zic-Hilic)から選択される。加えて、式Iの化合物は、限定されるものではないが、シリカゲル、RPシリカゲル、(C1−C18)シリカゲル、アルミナ、ポリスチレン−ジビニルベンゼンコポリマー(HR−P)、ハイパーカルボから選択される固相を通すことで精製され得る。
好ましい実施態様において、該方法は、自動合成を可能とする、モジュールを用いることで実施される(review:Krasikowa、Synthesis Modules and Automation in F-18 labeling (2006):Schubiger P.A.、Friebe M.、Lehmann L.、(eds)、PET-Chemistry-The Driving Force in Molecular Imaging. Springer、Berlin Heidelberg、pp.289-316)。より好ましくは、該方法はワンポットモジュールを用いることで実施される。
式I、IIおよびIIIは、無機または有機酸のその適当な塩、その水和物、複合体、溶媒和物およびプロドラッグを、所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤との混合物を包含する。
第二態様において、本願発明は、式Iの化合物を製造するための全自動および/または遠隔操作による方法を対象とする。
好ましい実施態様において、この方法は、ヒトに投与(注射)するのに用いるための式Iの製剤化を提供する、全自動方法である。
式Iの化合物は、上記した第一の態様にて開示されている。
第三の態様において、本願発明は、90%より大きく、より好ましくは96%よりも大きい異性体純度で、式Iの化合物を得るための方法を対象とする。
式Iの化合物は、上記した第一の態様にて開示されている。
第四の態様にて、本願発明は、相互に独立して、
Figure 2013510891

より選択される式IIa、IIb、IIcまたはIIdの化合物を対象とし、
ここで、式中:
X’’は、
a)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
b)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
c)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル:ただし、LGはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
d)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル:ただし、LGはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)[(CHn''−O]m''−(CHo''および
f)O−[(CHn''−O]m''−(CHo''
からなる群より選択され;
ここで、
n’’=2−6、好ましくはn’’=2または3であり、
m’’=1−3、好ましくはm’’=1または2であり、
o’’=2−6、好ましくはo’’=2または3であり、
1''およびR2''はカルボキシル保護基であり、ここでカルボキシル保護基は相互に独立して、
a)分岐または非分岐(C−C)アルキル、
b)ベンジル、および
c)アリル
から選択され;
3''およびR4''は、相互に独立して、
a)水素
b)アミン保護基
からなる群より選択されるか、または
c)基NR3''4''は1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である。
式IIa、IIb、IIcおよびIIdは、単一異性体、互変異性体、および無機または有機酸のその適当な塩、その水和物、複合体、溶媒和物およびプロドラッグを、所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤との混合物を包含する。
好ましい実施態様において、X’’は、
a)分岐または非分岐(C3−C6)アルキル、
b)分岐または非分岐(C7−C10)アルキル、
c)分岐または非分岐(C2−C8)アルコキシ、
d)分岐または非分岐(C3−C8)アルケニル:ただし、LGはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)分岐または非分岐(C3−C8)アルキニル:ただし、LGはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
f)[(CH)n''−O]m''−(CHo''、および
g)O−[(CH)n''−O]m''−(CHo''
からなる群より選択される。
より好ましい実施態様において、X’’は分岐または非分岐(C3−C8)アルキル、好ましくは(C3−C6)アルキルである。
さらにより好ましい実施態様において、X’’はプロピルである。
好ましい実施態様において、カルボキシル−保護基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチルまたはアリルである。
より好ましい実施態様において、カルボキシル−保護基は
a)メチル、
b)エチル、
c)tert−ブチルまたは
d)アリルである。
好ましくは、R1''およびR2''は、相互に独立して、メチル、エチルまたはtert−ブチルである。
アミン保護基はカルボベンジルオキシ(Cbz)、p−メトキシベンジルカルボニル(MozまたはMeOZ)、tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ベンジル(Bn)、p−メトキシベンジル(PMB)、3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)、トリフェニルメチル、p−メトキシフェニル(PMP)、トリチル、メトキシトリチル、1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である。
好ましい実施態様において、R4''は水素であり、R3''
a)tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、
b)トリチルおよび
c)メトキシトリチル
からなる群より選択される。
LG’’は脱離基である。
好ましい実施態様において、LG’’は、
a)ハロゲンおよび
b)スルホネート
からなる群より選択される。
ハロゲンはクロロ、ブロモまたはヨードである。好ましくは、ハロゲンはブロモまたはクロロである。
スルホネートはメチルスルホニルオキシ、トリフルオロメチルスルホニルオキシ、(4−ニトロフェニル)スルホニルオキシ、ノナフルオロブチルスルホニルオキシまたは(4−メチルフェニル)スルホニルオキシである。好ましくは、スルホネートは(4−ニトロフェニル)スルホニルオキシ、ノナフルオロブチルスルホニルオキシまたは(4−メチルフェニル)スルホニルオキシである。
好ましくは、第四の態様の化合物は、式IIaの化合物を対象とする。
好ましくは、第四の態様の化合物は、式IIbの化合物を対象とする。
好ましくは、第四の態様の化合物は、式IIcの化合物を対象とする。
好ましくは、第四の態様の化合物は、式IIdの化合物を対象とする。
本願発明の化合物IIaは、限定されるものではないが、
Figure 2013510891


より選択され、ここで
p=1−4であり、

a)所望により置換されていてもよい分岐または非分岐アルキル、および
b)所望により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール
からなる群より選択される。
好ましい実施態様において、Rは、
a)メチル、
b)トリフルオロメチル、
c)p−メチルフェニル、
d)ニトロフェニル、
e)ブロモフェニルおよび
f)ノナフルオロブチル
からなる群より選択される。
さらに好ましい式IIaの化合物は:
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
式IIaのもう一つ別のさらに好ましい化合物は:
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
式IIaのもう一つ別のさらに好ましい化合物は:
ジ−tert−ブチル (2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
式IIaのもう一つ別のさらに好ましい化合物は:
Figure 2013510891

である。
本願発明の化合物IIbは、限定されるものではないが、
Figure 2013510891


より選択され、ここで
p=1−4であって、
は、
a)所望により置換されていてもよい分岐または非分岐アルキル、および
b)所望により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール
からなる群より選択される。
好ましい実施態様において、Rは、
a)メチル、
b)トリフルオロメチル、
c)p−メチルフェニル、
d)ニトロフェニル、
e)ブロモフェニルおよび
f)ノナフルオロブチル
からなる群より選択される。
式IIbのさらに好ましい化合物は:
ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
式IIbのもう一つ別のさらに好ましい化合物は:
ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891

である。
式IIbのもう一つ別のさらに好ましい化合物は:
ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
である。
本願発明の化合物IIcは、限定されるものではないが、
Figure 2013510891


より選択され、ここで
p=1−4であり、

a)所望により置換されていてもよい分岐または非分岐アルキル、および
b)所望により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール
からなる群より選択される。
好ましい実施態様において、R
a)メチル、
b)トリフルオロメチル、
c)p−メチルフェニル、
d)ニトロフェニル、
e)ブロモフェニルおよび
f)ノナフルオロブチル
からなる群より選択される。
より好ましい式IIcの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
もう一つ別のより好ましい式IIcの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
もう一つ別のより好ましい式IIcの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
である。
本願発明の化合物IIdは、限定されるものではないが、
Figure 2013510891


から選択され、
ここで、p=1−4であり、
は、
a)所望により置換されていてもよい分岐または非分岐アルキル、および
b)所望により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール
からなる群より選択される。
好ましい実施態様において、Rは、
a)メチル、
b)トリフルオロメチル、
c)p−メチルフェニル、
d)ニトロフェニル、
e)ブロモフェニルおよび
f)ノナフルオロブチル
からなる群より選択される。
より好ましい式IIdの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
もう一つ別のより好ましい式IIdの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
である。
もう一つ別のより好ましい式IIdの化合物は:
ジ−tert−ブチル (2R,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
である。
第五の態様において、本願発明は、相互に独立して、式Ia、Ib、IcまたはId:
Figure 2013510891


[式中:
X’は、
a)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
b)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
c)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、ただしLGはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
d)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、ただしLGはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)[(CHn'−O]m'−(CHo'、および
f)O−[(CHn'−O]m'−(CHo'
からなる群より選択され;
n’=2−6、好ましくはn’=2または3であり;
m’=1−3、好ましくはm’=1または2であり;
o’=2−6、好ましくはo’=2または3である]
で示される化合物を対象とする。
式Ia、Ib、IcおよびIdは、単一異性体、互変異性体、ジアステレオマー、エナンチオマー、その混合物および無機または有機酸とのその適当な塩、その水和物、複合体、エステル、溶媒和物およびプロドラッグを包含し、所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤を含んでいてもよい。
好ましい実施態様において、X’は、
a)分岐または非分岐(C3−C6)アルキル、
b)分岐または非分岐(C7−C10)アルキル、
c)分岐または非分岐(C2−C8)アルコキシ、
d)分岐または非分岐(C3−C8)アルケニル、ただしLGはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)分岐または非分岐(C3−C8)アルキニル、ただしLGはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
f)[(CHn'−O]m'−(CHo'および
g)O−[(CHn'−O]m'−(CHo'
からなる群より選択される。
より好ましい実施態様において、X’は分岐または非分岐(C3−C8)アルキル、好ましくは(C3−C6)アルキルである。
さらにより好ましい実施態様において、X’はプロピルである。
好ましくは、第五の態様の化合物は式Iaの化合物を対象とする。
好ましくは、第五の態様の化合物は式Ibの化合物を対象とする。
好ましくは、第五の態様の化合物は式Icの化合物を対象とする。
好ましくは、第五の態様の化合物は式Idの化合物を対象とする。
好ましい式Iaの化合物は:
(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロヘキシル)−グルタミン酸:
Figure 2013510891
である。
好ましい式Ibの化合物は:
Figure 2013510891
であり、ここでpは1−4である。
さらに好ましい式Ibの化合物は、
(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸:
Figure 2013510891
である。
好ましい式Icの化合物は:
Figure 2013510891
であり、ここでpは1−4である。
より好ましい式Icの化合物は:
(2R,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸
Figure 2013510891
である。
好ましい式Idの化合物は:
Figure 2013510891
であり、ここでpは1−4である。
より好ましい式Idの化合物は:
(2R,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸
Figure 2013510891
である。
第六の態様において、本願発明は、相互に独立する、式IIIa、IIIb、IIIcまたはIIId:
Figure 2013510891


で示される化合物であって、
ここで、
X’’’は、
a)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
b)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
c)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、ただし18Fはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
d)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、ただし18Fはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)[(CHn'''−O]m'''−(CHo'''、および
f)O−[(CHn'''−O]m'''−(CHo'''
からなる群より選択され、
n’’’=2−6、好ましくはn’’’=2または3であり;
m’’’=1−3、好ましくはm’’’=1または2であり;
o’’’=2−6、好ましくはo’’’=2または3であり;
1'''およびR2'''はカルボキシル保護基であり、ここでカルボキシル保護基は相互に独立して
a)分岐または非分岐(C−C)アルキル、
b)ベンジルおよび
c)アリル
より選択され;
3'''およびR4'''は、相互に独立して、
a)水素
b)アミン保護基
からなる群より選択されるか、または
c)基NR3'''4'''は1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である
化合物を対象とする。
式IIIa、IIIb、IIIcおよびIIIdは、単一異性体、互変異性体、ジアステレオマー、エナンチオマー、その混合物および無機または有機酸とのその適当な塩、その水和物、複合体、溶媒和物およびプロドラッグを包含し、所望により医薬上許容される担体、希釈体、アジュバントまたは賦形剤を含んでいてもよい。
好ましい実施態様において、X’’’は、
a)分岐または非分岐(C3−C6)アルキル、
b)分岐または非分岐(C7−C10)アルキル、
c)分岐または非分岐(C2−C8)アルコキシ、
d)分岐または非分岐(C3−C8)アルケニル、ただし18Fはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
e)分岐または非分岐(C3−C8)アルキニル、ただし18Fはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
f)[(CHn'''−O]m'''−(CHo'''および
g)O−[(CHn'''−O]m'''−(CHo'''
からなる群より選択される。
より好ましい実施態様において、X’’’は
分岐または非分岐(C3−C8)アルキル、好ましくは(C3−C6)アルキルである。
その上さらに好ましい実施態様において、X’’’はプロピルである。
好ましい実施態様において、カルボキシル保護基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチルまたはアリルである。より好ましい実施態様において、カルボキシル保護基は、
a)メチル、
b)エチル、
c)tert−ブチルまたは
d)アリル
である。
好ましくは、R1'''およびR2'''は、相互に独立して、メチル、エチルまたはtert−ブチルである。
アミン保護基は、カルボベンジルオキシ(Cbz)、p−メトキシベンジルカルボニル(MozまたはMeOZ)、tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ベンジル(Bn)、p−メトキシベンジル(PMB)、3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)、トリフェニルメチル、p−メトキシフェニル(PMP)、トリチル、メトキシトリチル、1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である。
好ましい実施態様において、R4'''は水素であり、R3'''は、
a)tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、
b)トリチルおよび
c)メトキシトリチル
からなる群より選択される。
好ましくは、第六の態様の化合物は式IIIaの化合物を対象とする。
好ましくは、第六の態様の化合物は式IIIbの化合物を対象とする。
好ましくは、第六の態様の化合物は式IIIcの化合物を対象とする。
好ましくは、第六の態様の化合物は式IIIdの化合物を対象とする。
Figure 2013510891
第七の態様において、本願発明は、式Ia、Ib、IcまたはIdの化合物である、式Iの化合物の製造方法であって、次の工程:
工程1:放射性標識された式IIIの化合物(ここで、該化合物は式IIIa、IIIb、IIIcまたはIIIdの化合物)を、式IIの化合物(ここで、式IIの化合物は式IIa、IIb、IIcまたはIIdの化合物)をF−18フッ素化剤と反応させることで合成し、
工程2:式IIIの化合物(ここで、該化合物は式IIIa、IIIb、IIIcまたはIIIdの化合物)の保護基を切断して、式Iの化合物(ここで、該化合物は式Ia、Ib、IcまたはIdの化合物)を得、そして
工程3:式Iの化合物(ここで、該化合物は式Ia、Ib、IcまたはIdの化合物)を精製かつ製剤化し、
ここで工程1、工程2および工程3は第一の態様において記載されており、式Ia、Ib、IcまたはIdの化合物、式IIa、IIb、IIcまたはIIdの化合物、および式IIIa、IIIb、IIIcまたはIIIdの化合物は、各々、第四の態様、第五の態様および第六の態様に記載されているとおりである。
好ましくは、該方法は式Ia、IIaおよびIIIaの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は式Ib、IIbおよびIIIbの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は、式Ic、IIcおよびIIIdの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は、式Id、IIdおよびIIIdの化合物を対象とする。
上記した好ましい特性および実施態様はこの中に含まれる。
第八の態様において、本願発明は、第一の態様、第二の態様、第三の態様、第五の態様および第七の態様にて記載される式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物の製造法であって、ここで工程1に記載のF−18フッ素化反応が0℃−160℃で、好ましくは0℃−140℃で、より好ましくは20℃−120℃、さらにより好ましくは60℃−120℃、その上さらに好ましくは60℃−100℃で実施される、方法を対象とする。
好ましくは、該方法は式Iaの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は式Ibの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は式Icの化合物を対象とする。
好ましくは、該方法は式Idの化合物を対象とする。
より好ましくは、該方法は自動および/または遠隔操作で行われる。
第九の態様において、本願発明は、第一の態様、第二の態様、第三の態様、第五の態様および第七の態様にて記載される式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物の製造法であって、ここで工程1に使用される[18F]フッ素化剤が塩基および[18F]フルオリドより生成される、方法を対象とする。
典型的には、[18F]フルオリドをアニオン交換樹脂で捕獲し、その後で塩基溶液を用いて該樹脂より反応容器に洗浄される。
別法として、[18F]フルオリドおよび塩基は、反応容器中で直接混合され得る。
塩基は無機または有機塩基であり得る。
好ましくは、塩基は、
a)カリウム塩、
b)セシウム塩、
c)ルビジウム塩、
d)テトラアルキルアンモニウム塩、
e)ホスファゼン
からなる群より選択される。
より好ましくは、塩基は、
a)カリウム塩、
b)セシウム塩、
c)テトラアルキルアンモニウム塩
からなる群より選択される。
さらにより好ましくは、塩基は、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、リン酸トリカリウム、リン酸ジカリウム、リン酸モノカリウム、シュウ酸カリウム、水酸化カリウム、カリウムメシレート、炭酸セシウム、炭酸水素セシウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、炭酸水素テトラアルキルアンモニウム、テトラアルキルアンモニウムメシレートからなる群より選択される。
好ましい実施態様において、塩基と、式IIまたは式IIaまたは式IIbまたは式IIcまたは式IIdの化合物との割合は、零より大きく(>0)、1以下(1)である。より好ましくは、塩基と、式IIまたは式IIaまたは式IIbまたは式IIcまたは式IIdの化合物の割合は、零より大きく(>0)、1より小さい(<1)。
好ましくは、第九の態様の方法を、第八の態様の方法と合わせる。
第十の態様において、本願発明は、第一の態様、第五の態様、第七の態様、第八の態様および第九の態様にて記載される式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物の製造法であって、ここで式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物は90%より大きな、好ましくは95%より大きな、より好ましくは98%より大きな異性体純度を有する、方法を対象とする。
より好ましくは、該方法は自動および/または遠隔操作される。
第十一の態様において、本願発明は、式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物または第一および第五の態様に記載されるその混合物の処方を得る方法を対象とし、本願発明はまた、式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物あるいはその混合物の処方であって、哺乳動物への投与に適する放射性医薬処方である、処方を対象とする。
所望により、放射性医薬処方は、付加的に、水および/または限定されるものではないが塩化ナトリウム、リン酸モノナトリウム、リン酸ジナトリウム、リン酸トリナトリウムからなる群より選択される無機塩などの当該分野にて既知の、1または複数の生理学的に許容され得るビヒクルまたは担体ならびに任意のアジュバントおよび保存剤、当該分野にて既知のpH調節剤を含んでもよい。
所望により、放射性医薬処方は、付加的に、限定されるものではないが、アスコルビン酸およびその塩、ゲンチシン酸およびその塩からなる群より選択される放射性安定化剤を含んでもよい。
所望により、該放射性医薬処方は、付加的に、0−20%エタノール、好ましくは0−15%エタノール、より好ましくは0−10%エタノール、その上より好ましくは5%より低いエタノールを含んでもよい。
式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物、あるいはその混合物を含む処方を得る方法は、上記した当該分野にて公知の、1または複数の生理学的に許容され得るビヒクルまたは担体、アジュバントまたは保存剤を、式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物あるいはその混合物の溶液に添加する工程を含み、ここで該処方が哺乳動物への投与に適している。
第十二の態様において、本願発明は、第一および第五の態様に記載の式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物、および第十一の態様に記載の放射性医薬処方を製造するための第一、第二、第三、第七、第八、第九および第十の態様に記載の方法を実施するための装置であって、該方法は自動および/または遠隔操作される装置を対象とし、該発明はまた該装置の本願発明の化合物を得るための使用を対象とする。
好ましくは、該方法は自動(所望により全自動)および/または遠隔操作される方法である。
本願発明の装置は、放射性フッ素化に適する放射性医薬合成装置である。該措置は非カセット型またはカセット型合成装置である。非カセット型合成装置は:GE Tracerlab FX、Eckert&Ziegler modular lab、Siemens Explora、Raytest SynChrom、Scintomics Hotboxである。カセット型合成装置は:GE Tracerlab MX、GE Fastlab、IBA Syntheraである。本願発明は上記の合成装置に限定されるものではない。
本願発明の装置は、第一および第五の態様に記載の式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物、および第十一の態様に記載の放射性医薬処方を製造するための第一、第二、第三、第七、第八、第九および第十の態様に記載の方法を実施することを特徴とし、ここで該方法は自動および/または遠隔操作される方法である、放射性フッ素化に適する非カセット型またはカセット型合成装置である。
第十三の態様において、本願発明は、第一および第五の態様に記載の式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物、およびその式II、式IIa、式IIb、式IIcまたは式IIdの化合物を含有する少なくとも一の密封バイアルを製造するためのキットを対象とする。
好ましくは、該キットは、第一および第五の態様に記載の、所定量の式II、式IIa、式IIb、式IIcまたは式IIdの化合物、および式I、Ia、Ib、IcまたはIdの化合物を精製するための一または複数の固相抽出カートリッジ/カラムを含む。
好ましくは、該キットは、生理学的に許容されるビヒクルまたは担体、および任意のアジュバントおよび保存剤、本願明細書に開示の反応を行うのに適する試薬、および/または[18F]標識化試薬を含む。さらには、該キットはその使用のための指示書を含有してもよい。
所望により、該キットは、付加的に、第一および第四の態様に記載の式I、式Ia、式Ib、式Icまたは式Idの化合物を精製するための1または複数の固相抽出カートリッジまたはカラム、好ましくはカチオン交換物質をベースとする少なくとも一の固相抽出カートリッジまたはカラムを含んでもよい。
定義
本願発明の化合物に、キラル中心または他の形態の異性中心があるならば、エナンチオマーおよびジアステレオマーを含め、かかる立体異性体のいずれの形態も本願発明の範囲内に含まれることを意図とするものである。キラル中心を含有する化合物は、ラセミ混合物として、エナンチオマーに富む混合物として、ジアステレオマー混合物として、ジアステレオマーに富む混合物として使用されてもよく、あるいはこれらの異性体混合物は周知技法を用いて分離され、個々の立体異性体を単独で使用してもよい。化合物が炭素−炭素二重結合を有する場合には、(Z)−異性体および(E)−異性体の両方ならびにその混合物も本願発明の範囲内にある。化合物が、ケト−エノ−ル互変異性体などの互変異性体の形態にて存在しうる場合には、各互変異性体は本願発明の範囲内に含まれるものと考えられる。
本願発明に関連して、好ましい塩は、本願発明の化合物の医薬上適切な塩である。本願発明はまた、その一部は医薬用途に適しないが、例えば本願発明の化合物を単離または精製するのに用いることのできる、塩を包含する。
本願発明の化合物の医薬上許容される塩は、鉱酸、カルボン酸およびスルホン酸の酸付加塩、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸および安息香酸の塩を包含する。
本願発明の化合物の医薬上適当な塩はまた、一例として、かつ好ましいものとして、アルカリ金属塩(例えば、ナトリウム塩およびカリウム塩)、アルカリ土類金属塩(例えば、カルシウム塩およびマグネシウム塩)、アンモニア、または一例として、かつ好ましいものとして、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチルジイソプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジメチルアミノエタノール、プロカイン、ジベンジルアミン、N−メチルモルホリン、アルギニン、リジン、エチレンジアミンおよびN−メチルピペリジンなどの炭素数1−16の有機アミンより誘導されるアンモニウム塩などの、慣用的な塩基の塩を包含する。
ハロゲンまたはハロなる語は、Cl、Br、FまたはIをいう。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「C2−C10アルキル」なる語は、直鎖または分岐していてもよい飽和炭素鎖、特にエチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、2,2−ジメチルプロピル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニルまたはn−デシル基をいう。好ましくは、C2−C10アルキルはC2−C6アルキルまたはC7−C10アルキルである。C2−C6アルキルは好ましくはC3−C6アルキルである。C7−C10アルキルは好ましくはC7−C8アルキルまたはC9−C10アルキルである。好ましくは、C2−C6アルキルはC3−C4アルキル、C3アルキルまたはC4アルキルである。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「C3−C6シクロアルキル」なる語は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロヘキシル基をいう。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「C2−C10−アルコキシ」なる語は、O−アルキル鎖、特にエトキシ、n−プロポキシ、n−ブトキシ、n−ペンチルオキシ、n−ヘキシルオキシ、n−ヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、n−ノニルオキシまたはn−デシルオキシ基をいう。好ましくは、C2−C10アルコキシルはC2−C6アルコキシルまたはC7−C10アルコキシルである。C2−C6アルコキシルは好ましくはC3−C6アルコキシルである。C7−C10アルコキシルは好ましくはC7−C8アルコキシルまたはC9−C10アルコキシルである。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「アリール」なる語は、フェニルまたはナフチル基をいい、それ自体は、限定されるものではないが、ハロゲン、ニトロ、ホルミル、アセチル、アルコキシカルボニル、シアノ、ニトリル、トリフルオロメチル、(C1−C3)アルキルスルホニルまたは(C1−C3)アルキルからなる群より独立してかつ個々に選択される1、2または3個の置換基で置換され得る。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「ヘテロアリール」なる語は、5ないし10個の環原子を含み、環部分の1または2個の原子が独立してN、OまたはSより選択される、単環式または二環式ヘテロ芳香族基、例えば、チエニル、フラニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、ベンゾチアゾリル、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、インダゾリル、インドリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、キノリン、イソキノリン等をいう。
上記した、かかる「ヘテロアリール」は、付加的に、ハロゲン、ニトロ、ホルミル、アセチル、アルコキシカルボニル、シアノ、ニトリル、トリフルオロメチル、(C1−C3)アルキルスルホニルまたは(C1−C3)アルキルからなる群より独立して、かつ個々に選択される1または2個の置換基により置換されてもよい。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「アミン保護基」は当業者に公知または明らかであり、それは、限定されるものではないが、一群の保護基、すなわち、カルバメート、アミド、イミド、N−アルキル アミン、N−アリールアミン、イミン、エナミン、ボラン、N−P保護基、N−スルフェニル、N−スルホニルおよびN−シリルより選択され、あるいは限定されるものではないが、出典明示により本願明細書の一部とする、Greene and Wuts、Protecting groups in Organic Synthesis、第3版、494−653頁に記載の保護基より選択される。アミン保護基は、好ましくはカルボベンジルオキシ(Cbz)、p−メトキシベンジルカルボニル(MozまたはMeOZ)、tert−ブチルオキシカルボニル(BOC)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ベンジル(Bn)、p−メトキシベンジル(PMB)、3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)、p−メトキシフェニル(PMP)または保護されたアミノ基である1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基である。
カルボキシル保護基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチル、アリル、ベンジル、4−メトキシベンジルまたは4−メトキシフェニルである。
本願明細書にて、それ自体で、あるいは他の基の一部として使用される「脱離基」なる語は、当業者に公知であるか、または自明であり、一の原子または一群の原子が求核剤により化学物質より取り外し可能であることを意味する。その一例が、例えば、Synthesis (1982)、p.85-125、表2(p. 86;(この表2の最終項目は修正を必要とする:「n−CS(O)−O−ノナフラット(nonaflat)ではなく、「n−CS(O)−O−ノナフラット」である));CareyおよびSundberg、Organische Synthese、(1995)、p. 279-281、表5.8;またはNetscher、Recent Res. Dev. Org. Chem.、2003、7、71-83、スキーム1、2、10および15など(Coenen、Fluorine-18 Labeling Methods:Features and Possibilities of Basic Reactions、(2006), in:Schubiger P.A.、Friebe M.、Lehmann L.、(eds)、PET-Chemistry-The Driving Force in Molecular Imaging. Springer, Berlin Heidelberg, pp.15-50, explicitly:scheme 4 pp. 25、scheme 5 pp28, table 4 pp30, Fig 7 pp33)に記載される。
「アルキニル」は2ないし6個の炭素原子の直鎖炭化水素基または3ないし6個の炭素原子の分岐炭化水素基を意味し、該基は少なくとも1個の三重結合を含有し、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチン−2−イル等である。
「アルケニル」は、2ないし6個の炭素原子の直鎖炭化水素基または3ないし6個の炭素原子の分岐炭化水素基を意味し、該基は少なくとも1個の二重結合を含有し、例えば、エテニル、プロペニル、l−ブタ−3−エニルおよびl−ペンタ−3−エニル等である。
本願明細書にて使用される「精製」なる語は、18F−フルオリドなどの過剰な副生成物を排除し、反応生成物をのうしゅくして捕獲することの目的を有する。精製は、放射性トレーサーに適する当業者に既知の方法、例えば固相抽出カートリッジまたはカラムにより実施される。
「自動および/または遠隔操作装置」なる語は、放射性標識の化合物の放射性合成を行うのに適する装置をいい、それは全自動であってもよい。該装置はリアクターシステム、バルブモジュールおよび該ネットワークの操作を制御するのに適するコントローラーを含む。
「製造管理および品質管理に関する基準」または「GMP」は、活性医薬成分、診断薬、食品、医薬品および医療機器の製造および試験をカバーする品質システムの一部である。GMPは製品の品質に影響を及ぼし得る製造および試験の側面を概説する指針であり、例えば製造方法が規定かつ制御されるのは明らかである。すべての臨界的工程は仕様書との一貫性および適合性を確保するのに有効とされる。
特記しない限り、本願発明の式の化合物その物に、ならびにその医薬組成物に言及する場合は、本願発明は水和物、塩および複合体のすべてを包含する。
放射性標識用の先駆体の一般的合成
一般式Iのアルキル−F−18化合物の先駆体は、例えば、トシレート、ブロシレート、ノシレート、メシレート、トリフレート、ノナフレート等(式II)であり、当該分野にて既知の方法にしたがって、各ヒドロキシ化合物より合成され得る(J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed. 1992, John Wiley & Sons, pp352ff)。より具体的には、sp3混成軌道炭素原子に結合されるヒドロキシ基が、活性化剤、例えば塩化チオニル(例、Organic and Biomolecular Chemistry; 4; 22; (2006); 4101- 4112)、五塩化リン(例、Bioorganic and Medicinal Chemistry; 16; 6; (2008); 3309-3320)、塩化メタンスルホニル(例、Organic and Biomolecular Chemistry; English; 4; 24; (2006); 4514 - 4525)、四塩化炭素/トリフェニルホスフィン(Tetrahedron: Asymmetry; English; 19; 5; 2008; 577 - 583)、塩化水素(例、Russian Chemical Bulletin; English; 56; 6; 2007; 1119-1124)、N−クロロ−スクシンイミド/ジメチルスルフィド(例、Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 72; 3; (2008); 851-855)、臭化水素(例、Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals; 51; 1; (2008); 12-18)、三臭化リン(Journal of the American Chemical Society; 130; 12; (2008); 3726-3727)、四臭化炭素/トリフェニルホスフィン(例、Journal of the American Chemical Society; 130; 12; (2008); 4153-4157)、N−ブロモスクシンイミド/SMe2(例、Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom); 1; (2008); 120-122)、臭素/トリフェニルホスフィン(例、Journal of the American Chemical Society; 130; 12; (2008); 4153-4157)、N−ブロモスクシンイミド/SMe2(例、Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom); 1; (2008); 120-122)、Br2/PPh3(例、European Journal of Organic Chemistry; 9; (2007); 1510-1516)、塩化メシル、塩化トシル、トリフルオルメチルスルホニルクロリド、ノナフルオロブチルスルホニルクロリド、(4−ブロモ−フェニル)スルホニルクロリド、(4−ニトロ−フェニル)スルホニルクロリド、(2−ニトロ−フェニル)スルホニルクロリド、(4−イソプロピル−フェニル)スルホニルクロリド、(2,4,6−トリ−イソプロピル−フェニル)スルホニルクロリド、(2,4,6−トリメチル−フェニル)スルホニルクロリド、(4−tertブチル−フェニル)スルホニルクロリド、(4−メトキシ−フェニル)スルホニルクロリド、メシル無水物、トシル無水物、トリフルオルメチルスルホニル無水物、ノナフルオロブチルスルホニル無水物、(4−ブロモ−フェニル)スルホニル無水物、(4−ニトロ−フェニル)スルホニル無水物、(2−ニトロ−フェニル)スルホニル無水物、(4−イソプロピル−フェニル)スルホニル無水物、(2,4,6−トリ−イソプロピル−フェニル)スルホニル無水物、(2,4,6−トリメチル−フェニル)スルホニル無水物、(4−tertブチル−フェニル)スルホニル無水物、(4−メトキシ−フェニル)スルホニル無水物等により脱離基に変換され得る。
1または2個の酸素原子により割り込まれている式I−IIIのアルキル鎖R1の合成に適用しうる方法は、付加的に、適切なビス(アリールスルホネート)またはビス(アルキルスルホネート)等、例えばビス(トシレート)TsO−(CH2)n−OTsによるヒドロキシ化合物のアルキル化を含む。
トシレート、ブロシレート、ノシレート、メシレート、トリフレート、ノナフレート等についての出発物質としてのヒドロキシ化合物の合成は、OH保護基を脱保護することを含む。非常に用途の広い保護基の一つとして、アセチル保護基に言及することができる。当該分野にて別の保護基が公知である。例えば、T.W. GreeneおよびP.G.M. Wuts、Protective Groups in Organic Synthesis、第3版、1999、John Wiley & Sons、pp17ffを参照のこと。
ヒドロキシ化合物は別法として当業者により直接合成され得、例えば対応するビニル化合物をヒドロホウ素化に付し、カルボニル化合物を還元するか、または脱プロトン化されたホモグルタミン酸塩誘導体をエポキシドでアルキル化し(R.C. Larock、Comprehensive Organic Transformations、VCH Publishers 1989、p. 479-582)、あるいはカルボニル化合物をスルホニルオキサジリジン(F. A. Davisら、J. Org. Chem. 1984, 49(17), 3241-3243)を介して、またはMoOPH(J. Marinら、JOC 2002, 67, 8440-8449)を介して、例えばC5で直接β−酸化に供することで合成され得る。
L−グルタミン酸誘導体は(2S)−グルタミン酸誘導体と、D−グルタミン酸誘導体は(2R)−グルタミン酸誘導体と称される。
一般式IIdの化合物は、(2S)グルタミン酸誘導体の代わりに、対応する(2R)グルタミン酸誘導体が使用されるならば、実施例1、2、3および4にて記載されるように合成され得る。
一般式IIcの化合物は、(2S)グルタミン酸誘導体の代わりに、対応する(2R)グルタミン酸誘導体が用いられるならば、実施例12に記載されるように合成され得る。
一般式Icの化合物および一般式Idの化合物は、一般式IIcの化合物または一般式IIdの化合物が一般式IIaの化合物の代わりに、実施例5、6、7、8、9、10に記載されるように用いられるならば、該実施例に記載の方法と同様にして合成され得る。
実験
概論
実施例 6、7、8、9、13に記載の「炭酸カリウム/クリプトフィックス溶液」の組成は:1mgのの炭酸カリウムおよび5mgののクリプトフィックス/950μLのアセトニトリルおよび50μLの水である。1mLの溶液を用いるならば(実施例6および実施例7)、1mgの(7.24マイクロモル)の炭酸カリウムを該溶液に添加する。1.5mLの溶液を用いるならば(実施例8および実施例9)、1.5mgの(10.9マイクロモル)の炭酸カリウムを該溶液に添加する。
F−18標識の化合物についての分析方法
本願明細書の実施例に記載のF−18標識の化合物は、放射性−TLC(薄層クロマトグラフィー)およびHPLCによって分析された。
放射性−TLCはシリカプレート(Si60F254、Merck)およびn−ブタノール/酢酸/水/エタノール (12/3/5/1.5)からなる溶媒系を用いて実施された。例えば、図2、3、4、5を参照のこと。
HPLC分析は、2%アセトニトリル/水+0.1%TFAでHypercarbカラム(100*4.6mm、7μ、Thermo Scientific)を用いて行われた。例えば、図9を参照のこと。放射性標識の化合物を対応するF−19対照の化合物と共溶出し、コロナ(Corona)検出装置(ESA Biosciences)を用いてモニター観察した。例えば、図10、11を参照のこと。
HPLC分析はまた、プレカラム誘導化HPLCを用いて行われた。10μLサンプルを30μL OPA試薬(Fluoraldehyde(登録商標)o−Phthalaldehyde Reagent Solution;Thermo Scientific)と混合した。混合を手動で、またはHPLCの自動サンプル装置を用いて行った。誘導化サンプルをC18カラムで分析した:
−Luna(5μ C18(2)、250*4.6mm、5μ、Phenomenex);12%アセトニトリル/10mMリン酸塩緩衝液(pH7.4);1.2mL/分;(例えば、図9を参照のこと)または:
−Chromolith(Speed ROD、50*4.6mm、5 μm、Merck);0−95%アセトニトリル/10mMリン酸塩緩衝液(pH7.4);2mL/分(例えば、図8および12を参照のこと)
放射性標識の化合物を対応するF−19対照の化合物と共溶出し、340nM(「OPA誘導体」の特徴的波長)を用いてモニター観察した。例えば、図8を参照のこと。
実施例1 ジメチル(2S、4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ)プロピル]−グルタメート
a)ジメチル(2S,4S)−4−アリル−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメート
Figure 2013510891
11.01g(40ミリモル)のジメチルBoc−グルタメート(Advanced Chemtech)を160mLのテトラヒドロフランに溶かし、−70℃に冷却した。88mL (88ミリモル)のリチウムビス(トリメチルシリル)アミドのテトラヒドロフラン中1M溶液をこの温度で1時間にわたって滴下し、該混合物を−70℃でさらに2時間撹拌した。次に14.52g(120ミリモル)の臭化アリルを滴下し、この温度で2時間経過した後、冷却浴を取り外し、200mLの2N水性塩酸および400mLの酢酸エチルを添加した。有機相を分離し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、該濾液を濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲルでのクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:3.3g(26%)
MS(ESIpos):m/z=316[M+H]+
1H−NMR(400MHz、クロロホルム−d):シフト[ppm]=1.44(s,9H)、1.99−2.02(m,2H)、2.31−2.39(m,2H)、2.56−2.61(m,1H)、3.67(s,3H)、3.73(s,3H)、4.33−4.15(m,1H)、4.33−4.37(m,1H)、4.95−4.97(m,1H)、5.04−5.10(m,2H)、5.67−5.76(m,1H)
b)ジメチル(2S、4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
3.15g(10ミリモル)のジメチル(2S,4S)−4−アリル−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメートを50mLのテトラヒドロフランに溶かし、氷浴にて冷却した。20分間の後、13.3mLのジボラン/テトラヒドロフラン複合体のテトラヒドロフラン中1M溶液を氷冷しながら窒素下で滴下し、該混合物を氷上で1時間、室温で一夜撹拌した。ついで、15mLの1N水酸化ナトリウム水溶液および13.3mLの30%過酸化水素水溶液を滴下した。30分後、該混合物を水で希釈し、テトラヒドロフランを留去し、残りの水溶液を酢酸エチルで抽出した。有機相を分離し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:0.6g(18%)
MS(ESIpos):m/z=334[M+H]+
1H−NMR(600MHz、クロロホルム−d):シフト[ppm]=1.44(s,9H)、1.47−1.98(m,6H)、2.51 −2.55(m,1H)、3.61−3.62(m,2H)、3.68(s,3H)、3.74(s,3H)、4.37−4.41(m,1H)、5.04(d,1H)
c)ジメチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
0.17g(0.5ミリモル)のジメチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメートをジクロロメタンに溶かし、氷浴にて冷却した。0.30g(3ミリモル)のトリエチルアミンおよび115mgの(1ミリモル)のメタンスルホニルクロリドを添加した後、該混合物を氷上で2時間攪拌し、ついで濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:145mgの(70.5%)
MS(ESIpos):m/z=412[M+H]+
1H−NMR(300MHz、クロロホルム−d):シフト[ppm]=1.44(s,9H)、1.68−1.79(m,4H)、1.98−2.05(m,2H)、2.48−2.56(m,1H)、3.02(s,3H)、3.69(s,3H)、3.74(s,3H)、4.20−4.24(m,2H)、4.30−4.39(m,1H)、4.95−4.99(m,1H)
実施例1 ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ)プロピル]− グルタメート
a)ジ−tert−ブチル(2S,4S)−4−アリル−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメート
Figure 2013510891
26.96g(75ミリモル)のジ−tert−ブチルBoc−グルタメート(Journal of Peptide Research(2001)、58、338)を220mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶かし、−70℃に冷却した。165mL(165ミリモル)のリチウムビス(トリメチルシリル)アミドの、THF中1M溶液をこの温度で2時間にわたって滴下し、該混合物を−70℃でさらに2時間撹拌した。ついで、27.22g(225ミリモル)のアリルブロミドを滴下し、この温度で2時間経過した後、冷却浴を取り外し、375mLの2N水性塩酸および1.25Lの酢酸エチルを加えた。有機相を分離し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲルでのクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:15.9g(53.1%)
MS(ESIpos):m/z=400[M+H]+
1H NMR(300MHz、クロロホルム−d)d ppm 1.32−1.58(m,27H)、1.81−1.92(m,2H)、2.25−2.39(m,2H)、2.40−2.48(m,1H)、4.10−4.18(m,1H)、4.85−4.92(d,1H)、5.02−5.11(m,2H)、5.68−5.77(m,1H)
b)ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
15,58g(39ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S,4S)−4−アリル−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメートを200mLのテトラヒドロフランに溶かし、氷浴にて冷却した。約20分間経過した後、54.6mL(54.6ミリモル)のジボラン/テトラヒドロフラン複合体の、テトラヒドロフラン中1M溶液を氷冷しながら窒素下で滴下し、該混合物を氷上で2時間、および室温で一夜撹拌した。それを再び0℃に冷却し、次に58.5mLの1N水酸化ナトリウム水溶液および58.5mLの30%過酸化水素水溶液に滴下した。30分後、該混合物を水で希釈し、テトラヒドロフランを留去し、残りの水溶液を酢酸エチルで抽出した。有機相を分離し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:8.5g(52%)
MS(ESIpos):m/z=418[M+H]+
1H NMR(300MHz、クロロホルム−d)d ppm 1.32−1.58(m,27H)、1.60−1.70(m,2H)、1.73−1.94(m,4H)、2.05−2.12(m,1H)、2.33−2.40(m,1H)、3.58−3.68(m,2H)、4.15−4.22(m,1H)、4.95−5.03(d,1H)
c)ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
418mgの(1ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメートを20mLのジクロロメタンに溶かし、氷浴にて冷却した。0.83mL(6ミリモル)のトリエチルアミンおよび229mgの(2ミリモル)のメタンスルホニルクロリドを添加した後、該混合物を氷上で2時間攪拌し、次に濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:350mgの(70.6%)
MS(ESIpos):m/z=496[M+H]+
1H−NMR(300MHz、クロロホルム−d):シフト[ppm]=1.44−147(m,27H)、1.61−1.96(m,6H)、2.32−2.41(q,1H)、3.02(s,3H)、4.11−4.18(m,2H)、4.88−4.91(d,1H)
実施例2 ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
Figure 2013510891
418mgの(1ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメートを20mLのジクロロメタンに溶かし、氷浴にて冷却した。0.61g(6ミリモル)のトリエチルアミンおよび0.38g(2ミリモル)のp−トルエンスルホニル クロリドを添加した後、該混合物を氷上で2時間、室温で一夜撹拌し、ついで濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:0.37g(64.7%)
MS(ESIpos):m/z=572[M+H]+
1H NMR(300MHz、クロロホルム−d)d ppm 1.37−1.93(m,33H)、2.18−2.35(m,4H)、4.01−4.16(m,3H)、4.84(d,1H)7.35(d,2H)7.78(d,2H)
実施例3 ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
5.22g(12,5ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S 4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメートを125mLのジクロロメタンに溶かし、氷浴にて冷却した。7.59g(75ミリモル)のトリエチルアミンおよび5.54g(25ミリモル)のニトロフェニルスルホニルクロリドを添加した後、該混合物を氷上で2時間攪拌し、ついで濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:4.7g(62.4%)
MS(ESIpos):m/z=603[M+H]+
1H NMR(300MHz、クロロホルム−d)d ppm 1.42−1.45(m,27H)、1.57−1.87(m,6H)、2.29(m,1H)、4.01(m,1H)、4.13−4.16(m,2H)、4.86(d,1H)8.12(d,2H)8.42(d,2H)
実施例4
ジメチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ)プロピル]−グルタメートより出発する「Eckert&Ziegler modular lab」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成
Figure 2013510891
該合成は遠隔操作される合成装置、「Eckert&Ziegler modular lab」で実施される(図1)。
a)Hilic SPEを用いる精製
[F−18]フルオリド(29.6 GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのメシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を110℃(反応器の表示温度)で10分間撹拌した。溶媒を蒸発させ(110℃、窒素流)、1mLの4N HClを添加した。
該混合物を150℃で5分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液をアセトニトリル(80mL)で希釈し、Hilicカートリッジ(ZIC-Hilic SPE、3ml、1g、SeQuant)に通した。該カートリッジを窒素流で乾燥させ、エタノール(3mL)で洗浄し、窒素流で乾燥させた。(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を10mLの緩衝液(70mgのNaHPO 2HO、60mgのNaCl/10mLの水)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率:3.6GBq(19%の崩壊修正(d.c.))
全体の工程時間:61分
放射性化学純度:90%(TLCによる測定、図2)
b)MCX SPEを用いる精製
[F−18]フルオリド(24.6 GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1mLクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのメシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を110℃で10分間撹拌した。溶媒を蒸発させ(110℃、窒素流)、1mLの4N HClを添加した。
該混合物を150℃で5分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(3mL)で希釈し、MCXカートリッジ(Oasis MCX 20cc(1g)、Waters)に通した。該カートリッジを1N HCl(4mL)およびエタノール(5mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を5mLの緩衝液(炭酸水素ナトリウム)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率:4.6GBq(28% d.c.)
全体の工程時間:64分
放射性化学純度:95%(TLCによる測定、図3)
実施例5
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメートより出発する「Eckert&Ziegler modular lab」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成
Figure 2013510891
該合成は遠隔操作される合成装置、「Eckert&Ziegler modular lab」で実施された(図1)。
[F−18]フルオリド(32.2 GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのメシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を110℃で10分間撹拌した。溶媒を蒸発させ(110℃、窒素流)、1mLの4N HClを添加した。
該混合物を120℃で10分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(3mL)で希釈し、MCXカートリッジ(Oasis MCX 20cc(1g)、Waters)に通した。該カートリッジを0.1N HCl(4mL)およびエタノール(5mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を5mLの緩衝液(炭酸水素ナトリウム)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率:2.3 GBq(11% d.c.)
全体の工程時間:60分
放射性化学純度:90%(TLCによる測定、図4)
実施例6
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメートより出発する「Eckert&Ziegler modular lab」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成
Figure 2013510891
該合成は遠隔操作される合成装置、「Eckert&Ziegler modular lab」で実施された(図1)。
[F−18]フルオリド(22.9 GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのメシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を100℃で10分間撹拌した。溶媒を蒸発させ(110℃、窒素流)、1mLの2N HClを添加した。
該混合物を120℃で10分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(3mL)で希釈し、MCXカートリッジ(Oasis MCX 20cc(1g)、Waters)に通した。該カートリッジを0.1N HCl(4mL)およびエタノール(5mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を3mLの緩衝液(炭酸水素ナトリウム)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率:3.6 GBq(26% d.c.)
全体の工程時間:57分
放射性化学純度:99%(TLCによる測定、図5)
実施例7
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートから出発する「Eckert&Ziegler modular lab」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成(図1)
Figure 2013510891
該合成は遠隔操作される合成装置、「Eckert&Ziegler modular lab」で実施された(図1)。
a)[F−18]フルオリド/クリプトフィックス/炭酸カリウムを用いるフッ素化
[F−18]フルオリド(詳細については表1を参照のこと)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1.5mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのノシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を撹拌した(反応時間および温度について、表1を参照のこと)。従来(previous)の蒸発操作を行うことなく、2N HCl(2mL)を添加し、該混合物を100℃で5分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(50mL)で希釈し、HR−P(Chromafix HR-P、Macherey-Nagel)およびMCXカートリッジ(Oasis MCX 20cc(1g)、Waters)に通した。該MCXカートリッジをセイライン(20mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を10mLの緩衝液(70mgのNaHPO・2HO、60mgのNaCl/10mLの水)で生成バイアルに溶出させた。結果を表1に要約する。
Figure 2013510891

* HPLCによる測定
放射性化学純度およびジアステレオマー割合をプレカラム誘導化HPLCにより測定した(図8)
b)[F−18]フルオリド/炭酸水素テトラブチルアンモニウムを用いるフッ素化
[F−18]フルオリドをDOWEX 1x8−200(40mg)を充填したカラムに通し、その後で不活性気体を通気した。[F−18]フルオリドを該カラムより炭酸水素テトラブチルアンモニウム(n−BuNHCO)の水/アセトニトリル中水溶液で反応容器に溶出させた。該混合物を不活性気体の流れの下で加熱することにより乾燥させた。乾燥操作を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。
5mgのノシレート先駆体/1mlのアセトニトリルを、乾燥させたテトラブチルアンモニウム[F−18]フルオリドを含有する反応容器に移した。該混合物を80℃で10分間加熱した。冷却後、2N HCl(1mL)を加え、該混合物を100℃で加熱した。その後で、2N NaOH(1.35mL)を加え、つづいて80℃で加熱した。該反応混合物を混合容器(50mLの0.1N HClを充填した)に移した。該反応容器を水で該混合容器中に洗浄した。放射性標識された生成物を含有する水溶液をHR−Pカートリッジを通し、MCXplus(SepPak plus、waters)カートリッジに2回通した。該MCXカートリッジを20mLの等張セイラインで洗浄した後、残りのセイラインをアルゴンで除去した。最後に、生成物を2つのカートリッジより20mLの等張緩衝液(140mgのNaHPO2HOおよび120mgのNaCl/20mLの水)で生成バイアル中に溶出させた。
放射性化学収率:12.9GBq(40% d.c.)
放射性化学純度:97%
異性体純度 :>98%
c)[F−18]フルオリド/炭酸水素テトラブチルアンモニウムを用いるフッ素化
[F−18]フルオリド溶液をQMAカートリッジ(QMA light, Waters)に通し、その後で不活性気体を通気した。[F−18]フルオリドを該カラムより炭酸水素テトラブチルアンモニウム(n−BuNHCO)の水/アセトニトリル中水溶液で反応容器に溶出させた。該混合物を不活性気体の流れの下で加熱することにより乾燥させた。乾燥操作を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。
5mgのノシレート先駆体/1mlのアセトニトリルを、乾燥させたテトラブチルアンモニウム[F−18]フルオリドを含有する反応容器に移した。該混合物を80℃で700秒間加熱した。冷却後、2N HCl(1mL)を加え、該混合物を100℃で加熱した。その後で、2N NaOH(1.35mL)を加え、つづいて80℃で加熱した。該反応混合物を混合容器(50mLの0.1N HClを充填した)に移した。該反応容器を水で該混合容器中に洗浄した。放射性標識された生成物を含有する水溶液をHR−Pカートリッジを通し、MCXplus(SepPak plus、waters)カートリッジに2回通した。該MCXカートリッジを20mLの等張セイラインで洗浄した後、残りのセイラインをアルゴンで除去した。最後に、生成物を2つのカートリッジより20mLの等張緩衝液(140mgのNaHPO2HOおよび120mgのNaCl/20mLの水)で生成バイアル中に溶出させた。
放射性化学収率:40±6.4%(崩壊のため修正)
放射性化学純度:92.4±2.3%
ジアステレオマー割合:>98/2
放射性化学純度およびジアステレオマー割合をプレカラム誘導化HPLCにより測定した(図9)。
実施例8
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートより出発する「GE tracerlab FX」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成(図6)
Figure 2013510891
[F−18]フルオリド(1.6GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1.5mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(アセトニトリル/水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのノシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを該乾燥させた残渣に加え、得られた溶液を60℃で10分間撹拌した。従来の蒸発操作を行うことなく、2N HCl(2mL)を加え、該混合物を110℃で5分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(50mL)で希釈し、HR−P(Chromafix HR-P, Macherey-Nagel)およびMCXカートリッジ(Oasis MCX 20cc(1g)、Waters)に通した。該MCXカートリッジをセイライン(10mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を10mLの緩衝液(70mgのNaHPO・2HO、60mgのNaCl/10mL)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率:0.46GBq(39% d.c.)
全体の工程時間:51分
放射性化学純度:95%(TLCによる測定)
実施例9
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートより出発する「GE tracerlab MX」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸の合成
Figure 2013510891
a)カセット型合成装置「GE Tracerlab MX」に関する組み立てキット
市販のFDGカセット(GE)を選択した:
−tC18およびアルミナNカートリッジを取り外し、第2および第3のマニホルドを一の管で連結し、
−(FDGプロセスの「緩衝剤バイアル」用に元々使用される)「グリーンスパイク」を取り外した。
(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸合成プロセス用の試薬キットは以下のものを包含した:
−予め条件付けられたQMAカートリッジ(Waters、ABX)、
−「溶出液容器」:炭酸カリウム、クリプトフィックス/300μLのMeCNおよび300μLの水(詳細な組成については、表2および該実施例の「c」の項の記載を参照のこと)、
−(修飾FDGカセットのバルブ「3」に配置される)8mLのMeCNを充填した蓋が青色のバイアル、
−空の2本の30mLのシリンジ、
−(修飾FDGカセットのバルブ「5」に配置される)ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートの1.5mlのMeCN中溶液を充填した蓋が赤色の「先駆体バイアル」、
−(注射用の100または250mLの水を充填した)「水袋」、
−(修飾FDGカセットのバルブ「8」に配置される)蓋が黄色の「HClバイアル」、
−修飾FDGカセットのバルブ「9」に配置される、(注射溶液の20mLの水に溶かした140mgのNaHPO・2HO、120mgのNaClの)処方用緩衝液を充填した20mLのシリンジ、
−(修飾FDGカセットのバルブ12および13の間に配置される)3本のMCXplus(Waters)カートリッジ、
−(修飾FDGカセットのバルブ11と生成バイアルの間に配置される)500mgのHypercarbカートリッジ(Thermo Fischer)、
−滅菌生成バイアル(20mLまたは30mL)、
−ニードルおよび滅菌フィルター、
−ベントニードルおよび滅菌ベントフィルター。
b)Tracerlab MXを用いる放射性合成、温度および塩基/先駆体の割合の影響についての試験
(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸の合成を次に適用される一連のプログラムを用いて行った:
−「アセトニトリルバイアル」、「先駆体バイアル」および「HClバイアル」を加圧し、
−[F−18]フルオリドをTracerlab MXに移し、QMAカートリッジに負荷し、
−「溶出液バイアル」に入れた溶液を用いて活性を反応器に移し、
−該混合物を、窒素流、真空およびアセトンの一部添加を用いて、95%で乾燥させ、
−「先駆体バイアル」の溶液を反応器に移し(結果として、反応器中に4.5±0.5mgの先駆体)、得られた混合物を5分間加熱し(「反応温度」については、表2および該実施例の「c」の項の記載を参照のこと)、
−「HClバイアル」からHClを、30mLのシリンジを用いて反応器に移し、該混合物を120℃で10分間加熱し、
−粗生成物の混合物を残りの30mLのシリンジにて水(「水袋」から)で希釈し、MCXカートリッジを介して廃棄瓶に流し、
−該MCXカートリッジを30mLの水(「水袋」から)で洗浄し、
−処方緩衝溶液を20mlのシリンジから30mlのシリンジに移し、その後でMCXカートリッジおよびHypercarbカートリッジを通して生成バイアルに溶出させた。
該プロセスの全体の合成時間は34−35分であった。
反応温度および「溶出液バイアル」の組成の影響を試験し、その結果を表2に要約した。1より小さい塩基/先駆体の割合(エントリー1−8)を用いてエピマー化は認められず、1より大きい塩基/先駆体の割合(エントリー9、12、15)で顕著なエピマー化を防止するのに低い反応温度を必要とした。
Figure 2013510891

Figure 2013510891


a)TLCおよびHPLCによって決定;b)HPLCのより測定されるジアステレオマー割合として示される(例えば、図10、11を参照)
c)(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のTracerlab MXを用いる一般合成
この実施例の「a」の項で記載の試薬キットを用いた。「溶出液バイアル」を1.0mgのKCO、5.0mgのクリプトフィックス/300μLのMeCNおよび300μLのHOの溶液で満たした。1.1−86GBqの[F−18]フルオリド(n>20)をTracerlab MXに移した。活性をQMAカートリッジ(QMA light、Waters)上で捕獲し、「溶出液バイアル」中の混合物を用いて反応器バイアルに溶出させた。該混合物を窒素流および真空を用いて95℃で乾燥させた。乾燥を繰り返し、アセトニトリルの一部を添加した。「先駆体バイアル」の溶液を、反応バイアルに、反応器中、4.5±0.5mgのジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートの量に達するまで移した。該混合物を70℃で5分間加熱した。「HClバイアル」からの酸を30mLのシリンジを介して反応バイアル中に移し、該混合物を120℃で開口排出しながら5分間、および閉口排出しながら5分間加熱した。残りの30mLのシリンジにて、粗生成物の混合物を水(20mL)で希釈し、3本のMCXカートリッジ(MVX plus、Waters)に通した。該カートリッジを30mLの水で洗浄した。該処方緩衝液をバルブ9にある20mLのシリンジから右側の30mLのシリンジに移し、MCXカートリッジおよびHepercarbカートリッジ(500mg、Thermo Scientific)を通して生成バイアルに溶出させた。
0.5−41GBq(崩壊のため44−56%修正されず)(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸を34−35分合成時間にてエタ。放射性化学純度は放射性TLC;HPLCおよび誘導化HPLCを用いて98%より大きいと決定された。
実施例10
ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートを出発する「GE tracerlab FX」合成装置を用いる(2S,4S)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成(図7)
[F−18]フルオリド(3.97 GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)で捕獲した。活性を1.5mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(5mgのクリプトフィックス、1mgの炭酸カリウム/1.25mLのアセトニトリルおよび0.25mLの水)で反応容器中に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのノシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を70℃で5分間撹拌した。従来の蒸発操作を行うことなく、2M HCl(1mL)を加え、該混合物を110℃で10分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(10mL)で希釈し、MCXカートリッジ(MCXplus、Waters)に3回通した。該MCXカートリッジを水(2x10mL)で洗浄し、15mLの処方緩衝液(105mgのNaHPO・2HO、90mgのNaCl/15mLの水)を該MCXカートリッジおよびHepercarbカートリッジ(500mg、Thermo Scientific)に通した。
0.1N HCl(4mL)およびエタノール(5mL)で洗浄し、(2S,4S)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を5mLの緩衝液(炭酸水素ナトリウム)で生成バイアルに溶出させた。
1.8GBq(崩壊のため46%修正されず)の(2S,4S)−4−{3−[18F]フルオロプロピル}−グルタミン酸を41分の合成時間で得た。放射性化学純度およびジアステレオマー過剰率は放射性−TLC;HPLCおよび誘導化HPLCを用いて98%より大きいことが測定された。
実施例11 ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
a)ジ−tert−ブチル(4S)−2−[3−(ベンジルオキシ)−1−ヒドロキシプロピル]−4−[(tert−ブトキシカルボニル)-アミノペンタンジオエート
Figure 2013510891
5.39g(15ミリモル)のジ−tert−ブチルBoc−グルタメート(Journal of Peptide Research(2001)、58、338)を45mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶かし、−70℃に冷却した。33mL(33ミリモル)のリチウムビス(トリメチルシリル)アミドのTHF1M溶液をこの温度で45分間にわたって滴下し、該混合物を−70℃でさらに2時間撹拌した。次に、2.96g(18ミリモル)の3−(ベンジルオキシ)プロパナール(J Org Chem、47(27)、5400(1982))の、5mLのTHF中溶液を滴下し、この温度で2時間経過した後、冷却浴を取り外し、75mLの2N水性塩酸および200mLのジクロロメタンを添加した。有機相を分離し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。緩衝液
収量:1.3g(16.6%)
MS(ESIpos):m/z=524[M+H]+
H NMR(600MHz、クロロホルム−d)δppm 1.41−1.47(m,27H)、1.70−2.20(m,4H)、2.40−2.53(m,1H)、3.11−3.38(m,1H)、3.59−3.78(m,2H)、3.91−4.01(m,1H)、4.13−4.20(m,1H)、4.52(d,2H)、4.93−5.09(m,1H)、7.28−7.37(m,5H)
b)ジ−tert−ブチル(4S)−2−{3−(ベンジルオキシ)−1−[(メチルスルホニル)オキシ]プロピル}−4−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]ペンタンジオエート
Figure 2013510891
4.19g(8ミリモル)のジ−tert−ブチル(4S)−2−[3−(ベンジルオキシ)−1−ヒドロキシプロピル]−4−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]ペンタンジオエート(10a)を120mLのジクロロメタンに溶かし、氷浴にて0℃で冷却した。4.05g(40ミリモル)のトリエチルアミンおよび1.83g(16ミリモル)のメタンスルホニルクロリドを加え、該混合物をこの温度で2時間、および室温で一夜撹拌した。該反応混合物を真空下で濃縮させ、該残渣をジクロロメタン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:3.3g(68.6%)
MS(ESIpos):m/z=602[M+H]+
H NMR(600MHz、クロロホルム−d)δ ppm 1.42−1.47(m,27H)、1.64−2.09(m,4H)、2.80−2.83(m,1H)、2.99(s,3H)、3.57−3.61(m,2H)、4.46−4.56(m,2H)、4.91−5.10(m,1H)、5.12−5.15(m,1H)、5.30(m,1H)、7.29−7.35(m,5H)
c)ジ−tert−ブチル(2S)、4−[3−(ベンジルオキシ)プロピルidene]−N−(tert−ブトキシカルボニル)− グルタメート
Figure 2013510891
6.02g(10ミリモル)のジ−tert−ブチル(4S)−2−{3−(ベンジルオキシ)−1−[(メチル−スルホニル)オキシ]プロピル}−4−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]ペンタンジオエート(10b)を75mLのジクロロメタンに溶かし、3.35mL(24ミリモル)のトリエチルアミンを加え、マイクロ波オーブン中120℃で2時間照射させた。該反応混合物を真空下で濃縮し、該残渣をジクロロメタン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:3.3g(65.3%)
MS(ESIpos):m/z=506[M+H]+
H NMR(600MHz、クロロホルム−d)δppm 1.38−1.51(m,27H)、1.73−2.02(m,3H)、2.37−2.90(m,1H)、3.20−3.40(m,1H)、3.48−3.61(m,2H)、4.10−4.44(m,2H)、4.48(m,2H)、7.33−7.36(m,5H)
d)ジ−tert−ブチル(2S,4R)−4−[3−(ベンジルオキシ)プロピル]−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメート
Figure 2013510891
250mgの(0.5ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S)、4−[3−(ベンジルオキシ)プロピリデン]−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメート(10c)を10mLのメタノールおよび40マイクロリットル(0.5ミリモル)のピリジンに溶かした。50mgののチャコール上パラジウム(10%)を窒素下で添加した後、該混合物をしつおんで一夜水素添加した。次に、触媒を濾過し、濾液を真空下で濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、標記化合物の(4R)および(4S)異性体のジアステレオマー混合物を含有するフラクションを合わせて濃縮させた。この混合物をジクロロメタン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクション(R値(ジクロロメタン/酢酸エチル 19:1)=0.40)を合わせて濃縮させた。
収量:70mgの(27.5%)
MS(ESIpos):m/z=508[M+H]+
H NMR(600MHz、クロロホルム−d)δppm 1.42−1.48(m,27H)、1.58−1.85(m,3H)、2.09−2.17(m,1H)、2.30−2.39(m,1H)、3.45(m,2H)、4.18−4.24(m,1H)、4.49(s,2H)、4.95−5.01(m,1H)、7.27−7.37(m,5H)
e)ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
Figure 2013510891
150mgの(0.295ミリモル)のジ−tert−ブチル(2S,4R)−4−[3−(ベンジルオキシ)プロピル]−N−(tert−ブトキシカルボニル)−グルタメート(10d)を10mLのメタノールに溶かした。0.1gのパラジウム上パラジウム(15%)を窒素下で加え、異種混合物を室温で一夜水素添加した。ついで、触媒を濾過し、濾液を真空下で濃縮させた。ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)−グルタメートを質量分析法(m/z=418[M+H]+)で同定し、さらに精製することなく、該残渣(120mgの)を7.5mLのジクロロメタンに溶かし、氷浴にて冷却した。0.17g(168ミリモル)のトリエチルアミンおよび124mgの(0.56ミリモル)のニトロフェニルスルホニルクロリドを添加した後、該混合物を氷上で4時間、室温で一夜撹拌し、ついで濃縮させた。この操作にて得られた粗生成物をヘキサン/酢酸エチル勾配を用いるシリカゲル上のクロマトグラフィーに付し、適切なフラクションを合わせ、濃縮させた。
収量:105mgの(62.2%)
MS(ESIpos):m/z=603[M+H]+
H NMR(600MHz、クロロホルム−d)δppm 1.43−1.46(m,27H)、1.61−1.73(m,6H)、2.06−2.10(m,1H)、2.32−2.34(m,1H)、4.11−4.15(m,3H)、4.95(m,1H)、8.10−8.12(d,2H)、8.40−8.43(d,2H)
実施例12 ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメートより出発する「GE tracerlab FX」合成装置を用いる(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸のワンポット合成(図6)
Figure 2013510891
[F−18]フルオリド(9.1GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)上で捕獲した。活性を1.5mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(5mgのクリプトフィックス、1mgの炭酸カリウム/1.25mLのアセトニトリルおよび0.25mLの水)で反応容器に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流、真空)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのノシレート先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を60℃で1分間撹拌した。2N HCl(2mL)を、従来の蒸発操作なしで添加し、該混合物を110℃で5分間加熱した。60℃に冷却した後、該溶液を水(50mL)で希釈し、HR−P(Chromafix HR-P、Macherey-Nagel)を、そして2つのMCXplusカートリッジ(Waters)を通した。MCXカートリッジをセイライン(10mL)で洗浄し、(2S,4R)−4−{3−[F−18]フルオロプロピル}−グルタミン酸を10mLの処方緩衝剤(70mgの NaHPO・2HO、60mgの NaCl/10mLの水)で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学収率: 4.05 GBq(63% d.c.)
全体の工程時間: 51分
放射性化学純度: >98%(TLCによる測定)
>98%(HPLCによる測定)
ジアステレオマー割合:> 98/2(HPLCによる測定)
実施例13 ジ−メチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(6−ヨードヘキシル)−グルタメートより出発する(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロヘキシル)−グルタミン酸のワンポット合成
Figure 2013510891
[F−18]フルオリド(1.5GBq)をQMAカートリッジ(Waters、SepPak light)上で捕獲した。活性を1.5mLのクリプトフィックス/炭酸カリウム溶液(5mgのクリプトフィックス、1mgの炭酸カリウム/1.25mLのアセトニトリルおよび0.25mLの水)で反応容器に溶出させた。該混合物を乾燥(120℃、窒素流)させた。乾燥を繰り返し、1mlのアセトニトリルを添加した。5mgのヨード先駆体/1mLのアセトニトリルを乾燥残渣に加え、得られた溶液を110℃で10分間撹拌した。混合物を緩やかな窒素流の下110℃で乾燥させた。60℃に冷却した後、4M HCl(2mL)を添加し、該混合物を150℃で10分間撹拌した。60℃に冷却した後、該溶液を水(50mL)で希釈し、OASIS HLBカートリッジ(HLBplus、Waters)を通した。該カートリッジを2M HCl(10mL)および水(10mL)で洗浄した。422MBq(41% d.d.)の(2S,4S)−4−{6−[F−18]フルオロヘキシル}−グルタミン酸を5mLの処方緩衝液で生成バイアルに溶出させた。
放射性化学純度は誘導化−HPLCにより93%であることが決定された(図12)。

Claims (14)

  1. 式I:
    Figure 2013510891
    で示される化合物の製造法であって、次の工程:
    工程1:式IIの化合物をF−18フッ素化剤と反応させることで、放射性標識された式IIIの化合物を合成し
    Figure 2013510891
    工程2:式IIIの化合物の保護基を切断して、式Iの化合物を得、
    工程3:式Iの化合物を精製および製剤化することを含み、
    ここで、式中:
    Xは
    a)結合、
    b)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
    c)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
    d)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、
    e)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、
    f)[(CH−O]−(CH、および
    g)O−[(CH−O]−(CHからなる群より選択され、
    n=2−6、好ましくはn=2または3であり;
    m=1−3、好ましくはm=1または2であり;
    o=2−6、好ましくはo=2または3であって;
    およびRはカルボキシル保護基であり、ここでカルボキシル保護基は、相互に独立して、
    a)分岐または非分岐(C−C)アルキル、
    b)ベンジル、および
    c)アリル;
    から選択され、
    およびRは、相互に独立して:
    a)水素、
    b)アミン保護基
    からなる群より選択されるか、または
    基NR
    c)1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基を意味し、
    ここで、単一異性体、互変異性体、ジアステレオマー、エナンチオマー、その混合物およびその適当な塩を包含する、化合物の製造法。
  2. 工程3が固相抽出工程、好ましくはカチオン交換固相抽出工程を含む、請求項1記載の方法。
  3. 工程1に記載の[18F]フッ素化反応が0℃−160℃で実施される、請求項1または2記載の方法。
  4. 工程1にて使用される[18F]フッ素化剤が塩基および[18F]フルオリドより生成され、該塩基と式IIの化合物の割合が0よりも大きく(>0)、1以下(1)である、請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
  5. 式Iの化合物が90%より大きな異性体純度を有する、請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
  6. 自動および/または遠隔操作にてなされる、請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。。
  7. 式Iの化合物が
    (2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸
    Figure 2013510891
    である、請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。
  8. 式Iの化合物が
    (2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸
    Figure 2013510891
    である、請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。
  9. 式IIの化合物が、次の群より選択される、請求項1ないし6のいずれかに記載の方法であって、
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
    Figure 2013510891
    である、方法。
  10. 式IIaまたはIIb:
    Figure 2013510891
    [式中:
    X’’は
    a)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
    b)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
    c)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、ただしLGはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
    d)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、ただしLGはsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
    e)[(CHn''−O]m''−(CHo''、および
    f)O−[(CHn''−O]m''−(CHo''
    からなる群より選択され;
    ここで
    n’’=2−6、好ましくはn’’=2または3であり、
    m’’=1−3、好ましくはm’’=1または2であり、
    o’’=2−6、好ましくはo’’=2または3であり、
    1''およびR2''はカルボキシル保護基であり、ここでカルボキシル保護基は、相互に独立して、
    a)分岐または非分岐(C−C)アルキル、
    b)ベンジル、および
    c)アリル;
    より選択され、
    3''およびR4''は、相互に独立して、
    a)水素
    b)アミン保護基より選択されるか、または
    基NR3''4''は1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロ−2H−イソインドール−2−イル(フタルイミド)またはアジド基であり、
    ここで、単一異性体、互変異性体、およびその適当な塩を包含する、化合物であり、
    好ましくは、式IIaの化合物は
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−メチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(6−ヨードヘキシル)−グルタメート
    Figure 2013510891
    であり、または
    好ましくは、式IIbの化合物は:
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(メシルオキシ])プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−[3−(トシルオキシ)プロピル]−グルタメート
    Figure 2013510891
    ジ−tert−ブチル(2S,4R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(3−{[(4−ニトロフェニル)−スルホニル]オキシ}プロピル)−グルタメート
    Figure 2013510891
    である、化合物。
  11. 式Ib:
    Figure 2013510891
    [式中、
    X’は
    a)分岐または非分岐(C2−C10)アルキル、
    b)分岐または非分岐(C2−C10)アルコキシ、
    c)分岐または非分岐(C3−C10)アルケニル、ただし18Fはsp2混成軌道炭素原子に結合しておらず、
    d)分岐または非分岐(C3−C10)アルキニル、ただし18F はsp混成軌道炭素原子に結合しておらず、
    e)[(CHn'−O]m'−(CHo'、および
    f)O−[(CHn'−O]m'−(CHo'
    からなる群より選択され;
    n’=2−6、好ましくはn’=2または3であり;
    m’=1−3、好ましくはm’=1または2であり;
    o’=2−6、好ましくはo’=2または3である]
    で示される化合物であって、
    ここで単一異性体、互変異性体、ジアステレオマー、エナンチオマー、その混合物およびその適当な塩を包含する、化合物をいい、
    好ましくは、(2S,4R)−4−(3−[18F]フルオロプロピル)−グルタミン酸
    Figure 2013510891
    である、化合物。
  12. 式I、式Iaまたは式Ibの化合物を含む製剤を得る方法であって、一または複数の生理学的に許容されるビヒクルまたは担体、アジュバントまたは保存剤を式I、式Ia,または式Ibの化合物またはその混合物の溶液に添加する工程を含む、方法。
  13. 式Iの化合物を製造するための請求項1ないし9に記載の方法を実施するための装置の使用。
  14. 請求項1または11に記載の式Iの化合物を製造するためのキットであって、
    −所定量の請求項1または10に記載の式IIの化合物、および
    −請求項1に記載の式Iの化合物を精製するための一または複数の固相抽出カートリッジ/カラム
    を含む、キット。
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