JP6240507B2 - 結晶化による前駆体化合物の精製 - Google Patents

結晶化による前駆体化合物の精製 Download PDF

Info

Publication number
JP6240507B2
JP6240507B2 JP2013545271A JP2013545271A JP6240507B2 JP 6240507 B2 JP6240507 B2 JP 6240507B2 JP 2013545271 A JP2013545271 A JP 2013545271A JP 2013545271 A JP2013545271 A JP 2013545271A JP 6240507 B2 JP6240507 B2 JP 6240507B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
compound
group
reaction
solvent
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.)
Active
Application number
JP2013545271A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014509303A5 (ja
JP2014509303A (ja
Inventor
ニルセン,アン
ニルセン,ソンドレ
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.)
GE Healthcare Ltd
Original Assignee
GE Healthcare Ltd
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 GE Healthcare Ltd filed Critical GE Healthcare Ltd
Publication of JP2014509303A publication Critical patent/JP2014509303A/ja
Publication of JP2014509303A5 publication Critical patent/JP2014509303A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6240507B2 publication Critical patent/JP6240507B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/001Acyclic or carbocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/18Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/18Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters
    • C07C227/20Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters by hydrolysis of N-acylated amino-acids or derivatives thereof, e.g. hydrolysis of carbamates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C269/00Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C269/06Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups by reactions not involving the formation of carbamate groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C271/00Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C271/06Esters of carbamic acids
    • C07C271/08Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C271/24Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms with the nitrogen atom of at least one of the carbamate groups bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/26Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids
    • C07C303/28Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids by reaction of hydroxy compounds with sulfonic acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/63Esters of sulfonic acids
    • C07C309/64Esters of sulfonic acids having sulfur atoms of esterified sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/65Esters of sulfonic acids having sulfur atoms of esterified sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of a saturated carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/63Esters of sulfonic acids
    • C07C309/72Esters of sulfonic acids having sulfur atoms of esterified sulfo groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C309/73Esters of sulfonic acids having sulfur atoms of esterified sulfo groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton to carbon atoms of non-condensed six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/04Systems containing only non-condensed rings with a four-membered ring
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

本発明は、放射性医薬品の前駆体、特に、陽電子放射断層撮影(PET)用の放射性標識アミノ酸製造用の前駆体として用いられる保護アミノ酸誘導体を得る方法に関する。本発明はさらに、放射標識アミノ酸を得る方法も含む。
近年、[18F]1−アミノ−3−フルオロシクロブタンカルボン酸([18F]−FACBC)を始めとする一群の放射性ハロゲン標識アミノ酸化合物が、新規な放射性医薬品として設計されている。[18F]−FACBCはアミノ酸輸送体に特異的に取り込まれるという特性を有するために、高い増殖性をもつ腫瘍に対する診断薬として有効であると考えられる。
欧州特許出願公開第1978015(A1)号は[18F]−FACBC化合物用前駆体及び前駆体を得る方法を提供する。欧州特許出願公開第1978015(A1)号は具体的には、前駆体syn−1−(N−(t−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−[((トリフルオロメチル)スルホニル)オキシ]−シクロブタン−1−カルボン酸エチルエステルを得る方法を開示し、方法は以下の段階を含む。
欧州特許出願公開第1978015(A1)号は、上記反応スキームの段階1が、水酸化バリウムBa(OH)2を溶液に添加し、混合液を114℃にて24時間以上還流することによりsyn−5−(3−ベンジルオキシシクロブタン)ヒダントイン1を加水分解することからなると述べている。エチルエステル化である段階2においては、syn−1−アミノ−3−ベンジルオキシシクロブタン−1−カルボン酸2をエタノール(EtOH)に溶解し、塩化チオニル(SOCl2)と反応させてsyn−1−アミノ−3−ベンジルオキシシクロブタン−1−カルボン酸エチルエステル3を生成させる。段階3は、3に二炭酸ジ−tert−ブチル((Boc)2O)を反応させてアミノ官能基にtert−ブトキシカルボニル(Boc)基を添加し、得られる物質をクロマトグラフィーにより精製してsyn−1−(N−(t−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ベンジルオキシ−シクロブタン−1−カルボン酸エチルエステル4を得ることからなる。次に段階4において、化合物4をエタノール(EtOH)中に溶解し、活性炭担持パラジウム(Pd/C)を添加し、反応混合物をH2で多少の陽圧に加圧することにより、ベンジル保護中間体4を脱保護する。得られる物質をクロマトグラフィーにより精製して、段階5で用いるsyn−1−(N−(t−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ヒドロキシ−シクロブタン−1−カルボン酸エチルエステル5を生成する。段階5は、5をトリフルオロメタンスルホン酸無水物(Tf2O)と反応させ、次にクロマトグラフィーにより精製し、引き続き生成物の再結晶を行うことでsyn−1−(N−(t−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−[((トリフルオロメチル)スルホニル)オキシ]−シクロブタン−1−カルボン酸エチルエステル6を得ることからなる。
上述の公知のプロセスは、特に前駆体化合物の大規模な生産に適用しようとする場合、比較的煩雑で、コストが高くそして時間を要する。実施するに当たり、より煩雑さがなく、よりコスト面で効率的であり、大規模な商業生産に向けた改変が可能なプロセスを手に入れることが望まれている。
欧州特許第1978015A1号
本発明は、[18F]−FACBC用前駆体化合物及び類似化合物の製造において有用な方法であり、従来知られた方法よりも大規模な商業生産に向けた改変がより可能である。本発明の方法は、公知の方法と比較したときに、大量の溶媒を扱う必要なく、当該化合物を商業規模で生産することを可能とし、また、収率の向上も実現する。
1つの態様において本発明は、次の式Iの化合物を得る方法であって、
(式中、
1はC1-5直鎖又は枝分れアルキル基を表し、
2はアミノ保護基を表し、
vは0〜4の整数であり、
Xはハロゲン又は−O−SO2−R3基(式中、R3はハロゲン、直鎖又は枝分れC1-10アルキル、直鎖又は枝分れC1-10ハロアルキル又はC6-10アリールである。)から選択される脱離基を表す。)
(a)以下の式Iaの化合物を脱ベンジル化する段階と、
(式中、R11、R12及びwはそれぞれ式IでR1、R2及びvについて定義した通りである。)
(b)段階(a)からの反応混合物を結晶化して次の式Ibの精製化合物を得る段階と、
(式中、R21、R22及びxはそれぞれ式IでR1、R2及びvについて定義した通りである。)
(c)段階(b)で得られる式Ibの化合物と適当な形態のX(ただし、Xは式Iで定義した通りである。)との反応によって式Iの化合物に転化する段階と
を含む方法に関する。
単独で又は組み合わせで使用される用語「アルキル」は、一般式Cn2n+1の直鎖又は枝分れ基を意味する。この一般式中のnの値は、個々の事例で特定される。好ましいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基又はイソプロピル基が挙げられる。
用語「保護基」は、望ましくない化学反応を禁止又は抑制するが、当該分子の他の部分を変化させないに足るだけの温和な条件下で対象となる官能基から開裂し、所望の生成物を得ることができるだけの、十分な反応性を有するように設計された基を意味する。保護基は当業者に周知であり、’Protective Groups in Organic Synthesis’, Theorodora W. Greene and Peter G. M. Wuts, (Fourth Edition, John Wiley & Sons, 2007)に記載される。好適なアミノ保護基は当技術分野で周知である。好適なアミノ保護基R2はカルバミン酸エステルである。好ましくは、R2はカルバミン酸tert−ブチル(BOC)、カルバミン酸9−フルオレニルメチル(Fmoc)、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、カルバミン酸2−クロロ−3−インデニルメチル(Climoc)、カルバミン酸ベンズ[f]インデン−3−イルメチル(Bimoc)、カルバミン酸2,2,2−トリクロロエチル(Troc)、カルバミン酸2−クロロエチル、カルバミン酸1,1−ジメチル−2,2−ジブロモエチル(DB−t−Boc)、カルバミン酸1,1−ジメチル−2,2,2−トリクロロエチル(TCBOC)、カルバミン酸ベンジル(CbZ)及びカルバミン酸ジフェニルメチルから選択される。最も好ましくは、R2はカルバミン酸tert−ブチルであり、N−tert−ブトキシカルボニルを与える。
用語「脱離基」は求核的置換に適した部分を指し、不均一な結合開裂において1対の電子と共に離脱する分子断片である。
単独で又は組み合わせで使用される用語「ハロゲン」又は「ハロ−」は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素から選択される置換基を指す。
用語「C1-10ハロアルキル」は、少なくとも1つの水素が上記に定義したハロゲンにより置換され、1〜10の間の炭素原子を含む上記に定義したアルキル基を指す。
用語「C6-10アリール」は、単環を有する1価の芳香族炭化水素(すなわちフェニル)又は縮合環(すなわちナフチル)を指す。別途定義されない限り、そのようなアリール基は典型的には6〜10の環炭素原子を含む。
用語「脱ベンジル化」は化合物からベンジル置換基を開裂させることを指す。用語「ベンジル」は化学構造C65CH2−を有する基を指す。脱ベンジル化は当技術分野で周知の方法であり、一般的に、水素により炭素−炭素結合を開裂させる、すなわち炭素−炭素結合が水素による「分解」を受ける反応である「接触水素化」によって行われる。水素化分解は通常接触的に、例えば、炭素担持パラジウム(Pd/C)を触媒として使用して実施される。脱ベンジル化段階においてPd/Cのような触媒を用いる場合、次の段階に進む前に濾過によって反応混合物から触媒を除去する。用語「濾過」は流体から固体を機械的に分離することを指す。本発明において用いられる好適な濾過手段の限定されない例としては、濾過用ロートに加えて、ガラス焼結ロート又はガラス繊維フィルターが挙げられ、またその他のより特化した濾過方法もまた好適である。一般的に、脱ベンジル化の段階(a)の後であって転化段階(b)の前に、反応溶媒を乾燥により除去する。乾燥は、例えば窒素流通下での蒸発及び/又は減圧乾燥のような当業者に周知の方法で行うことができる。
用語「結晶化」は、一般的に固体の結晶を溶液から沈殿させて形成するプロセスを指す。結晶化は精製方法として使用することができる。良好に形成された結晶は、それぞれの分子又はイオンが溶液から析出する際に、結晶格子中に完璧にはまり込まなければならないため、純粋であると期待されるという事実に由る。溶液から結晶化が起こるためには、溶液は過飽和状態になくてはならない。これは、溶液が、平衡状態(飽和溶液)において含む量よりも多くの、実際に溶解している溶質を含まなくてはならないということを意味する。これは様々な方法で果たすことができ、溶媒を留去する、溶液を冷却する、溶質の溶解度を低下させるために第2の溶媒を添加する(貧溶媒添加晶析又はドラウニングアウトとして知られる手法)、化学反応を行う及びpHを変化させるのような方法が挙げられる。本発明の方法においては、段階(a)の結果得られる反応物の溶液を作製する。この溶液は反応物が容易に溶解する第1の溶媒を用いて作製する。
用語「好適な形態のX」とは、置換反応においてヒドロキシル官能基を置換することが可能な形態にある本明細書で定義したXを意味する。
式Iの化合物は、欧州特許出願公開第1978015(A1)号に記載される方法に従う、あるいはそれを改変して適用することにより得ることができる。例えば、欧州特許出願公開第1978015(A1)号に具体的に記載される化合物4は、本発明の方法に使用することが好適な式Iaの化合物である。欧州特許出願公開第1978015(A1)号に記載される化合物4を得る方法を以下のスキーム1に説明する。
McConathy et al(Appl Rad Isotop 2003; 58:657−666)もまた、式Iaの化合物を得る方法を記載している。McConathy et alの図2における化合物6は式Iaの化合物である。McConathy et alに記載される化合物6を得る方法を以下のスキーム2に説明する。
ヒダントイン1を180℃において3N−水酸化ナトリウム水溶液で処理し、続いて二炭酸ジ−tert−ブチルで処理することによりN−Boc酸5を得た。5をトリメチルシリルジアゾメタンとの反応によって、メチルエステル6を高収率で得た。
上述の従来技術の方法を、本発明における定義の範囲内のその他の式Iaの化合物を得るために改変して適用することは、当業者の通常の技量の範囲である。出発物質であるヒダントイン化合物は、syn型及びanti型の鏡像異性体を含んでもよい。プロセスのいずれの段階においても、鏡像異性体を積極的に分離する必要はない。実際、本明細書の例2に記載するように、僅かにsyn型異性体に富む結晶化生成物が得られている。予備実験の間に、このような富化は、結晶化段階が初期であるほど顕著に観察された。合計収率がやや低い場合、90%を超えるsyn型/(syn型+anti型)比が記録された。したがって本発明の方法は、異性体を分離できるという更なる利点を有している。
好ましくは、R1はメチル又はエチルであり、最も好ましくはエチルである。この好ましいR1の定義はR11及びR12に対しても同様に適用される。
2は好ましくは炭酸エステル保護基であり、ここで用語「炭酸エステル」は、両側にアルコキシ基を有するカルボニル基からなり、一般構造RxO(C=O)ORyを有する官能基を指す。R2は最も好ましくはt−ブトキシカルボニル基である。この好ましいR2の定義はR12及びR22に対しても同様に適用される。
vは好ましくは0又は1であり、最も好ましくは0である。この好ましいvの定義はv及びwに対しても同様に適用される。
式Iの特に好ましい化合物は次式のものである。
式Iaの特に好ましい化合物は次式のものである。
式Ibの特に好ましい化合物は次式のものである。
上記化合物1、1a及び1bに対して、Etはエチル、OTfはトリフルオロメタンスルホニルオキシ及びBocはtert−ブチルオキシカルボニルを表す。
本発明の方法では、従来技術の方法に比較して、プロセス時間が短縮され、資材コストが低減される。特に式Iの化合物を商業規模でバッチ生産するために、式Ibの化合物を精製するフラッシュクロマトグラフィー段階を使用する従来技術の方法では、大型のシリカカラム及び大量の溶媒が必要となろう。フラッシュクロマトグラフィーに代えて結晶化を使用することにより、大量の溶媒の使用が回避され、コスト及び運転員の安全の両面で利益となる。
好ましい実施形態では、Xは−O−SO2−R3基である。Xが−O−SO2−R3である場合、最も好ましくは、Xは、トルエンスルホニルオキシ、ニトロベンゼンスルホニルオキシ、ベンゼンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ、フルオロスルホニル及びパーフルオロアルキルスルホニルオキシからなる群から選択される。特に好ましい実施形態では、−O−SO2−R3はトリフルオロメタンスルホニルオキシである。本発明の方法の段階(c)において、−O−SO2−R3基は、式Iの化合物を所望の−O−SO2−R3基の親電子的な誘導体との反応によって添加することができ、該誘導体が「好適な形態のX」の例である。例えば、トリフルオロメタンスルホン酸を添加することを所望する場合、式Ibの化合物をトリフルオロメタンスルホン酸無水物と反応させることができる。
別の好ましい実施形態では、Xはハロゲンである。Xがハロゲンである場合、ブロモ又はクロロであることが最も好ましい。Xがハロゲンである場合の段階(c)は、当業者に周知の方法で実施することができる。例えば、Xがクロロである式Ibの化合物は、式Iの化合物を塩化チオニル、五塩化リン(PCl5)、三塩化リン(PCl3)のような塩化物を含有する試薬との反応によって得ることができ、試薬のそれぞれは「好適な形態のX」の例である。Xがブロモである式Ibの化合物は、式Iの化合物を臭化水素酸(HBr)、三臭化リン(PBr3)のような臭素を含有する試薬との反応によって得ることができ、ここで再び、試薬のそれぞれは「好適な形態のX」の例である。
式Iの化合物は、特定の[18F]標識化合物の放射性化合物合成用の有用な前駆体化合物である。したがって、本発明はまた、次の式IIの化合物を得るための放射合成方法であって、
(式中、yは式Iのvについて定義した通りである。)
(i)本明細書に定義する方法に従って式Iの化合物を用意する段階と、
(ii)式Iの化合物と好適な[18F]フッ化物源との反応によって式IIaの化合物を得る段階と、
(式中、R31、R32及びzはそれぞれ式IでR1、R2及びvについて定義した通りである。)
(iii)段階(ii)で得られる式IIaの化合物を脱保護して、R31及びR32を除去する段階と
を含む方法も提供する。
18F]フッ素イオンは典型的には水溶液として得られ、これは[18O]水ターゲットの照射によって得られる生成物である。一般的に、[18F]フッ化物を反応性の求核試薬に転化するためには、放射標識するための求核反応に使用する前に、ある種の段階を施す。非放射性のフッ素化の場合と同様に、これらの段階は、[18F]フッ素イオンから水を除去すること及び好適な対イオンを供給すること(Handbook of Radiopharmaceuticals 2003 Welch & Redvanly eds. Chapter 6 pp 195−227)を含む。そして、無水溶媒を用いて放射フッ素化反応を実施する(Aigbirhio et al 1995 J Fluor Chem; 70:pp 279−87)。
フッ素化反応に対する[18F]フッ素イオンの反応性を高めるために、水を除去する前に対カチオンを添加する。[18F]フッ素イオンの溶解性を維持するために、対イオンは無水の反応溶媒中で十分な溶解性を有するものでなくてはならない。そのため、使用されてきた対イオンとしては、ルビジウム又はセシウムのような、大きいがソフトな金属イオン、Kryptofix(商標)のようなクリプタンドと錯形成した、カリウム又はテトラアルキルアンモニウム塩が挙げられる。無水溶媒中での溶解性が良好であること及びフッ化物の反応性が高いことから、フッ素化反応に好ましい対イオンはKryptofix(商標)のようなクリプタンドと錯形成したカリウムである。
脱保護段階(iii)は、当業者に周知の方法で実施する。‘Protective Groups in Organic Synthesis’, Theorodora W. Greene and Peter G. M. Wuts, (Fourth Edition, John Wiley & Sons, 2007)に、広範囲の保護基及びそれらの除去方法に関する記載がある。好ましい実施形態では、カルボキシ保護基であるR31は、アミノ保護基であるR32よりも先に除去する。例えば、R31がEtである場合、塩基性下で加水分解して除去することができ、R32がBocである場合、その後に、酸性下で加水分解して除去することができる。
式Iについての上述のvの好適で好ましい定義の範囲は、それぞれ式II及びIIaのy及びzに対して同様に適用される。
式Iについての上述のR1及びR2の好適且つ好ましい定義の範囲は、それぞれ式II及びIIaのR31及びR32に対して同様に適用される。
好ましい実施形態では、式IIの化合物は次式のものであり、
式IIaの化合物は次式のものである。
(式中、Etはエチルを、Bocはtert−ブチルオキシカルボニルである。)。
好ましい実施形態では、段階(ii)及び(iii)を自動合成装置上で行う。現在では、[18F]放射性トレーサーはしばしば自動放射性化合物合成装置上で簡便に製造される。Tracerlab(商標)及びFastlab(商標)(共にGE Healthcare Ltd)のような、数種の商業的に入手可能なそのような装置の例がある。そのような装置には通例、多くは使い捨てであり、放射性化合物合成を行うための装置に取り付けられ、その中で放射性化学を行う「カセット」を含む。カセットは通常、流体流路、反応槽及び試薬管を受けるためのポート、併せて放射性化合物合成後の浄化段階に使用する任意の固相抽出カートリッジから構成される。
式IIの化合物の自動合成のための典型的なカセットは以下の
(i)本明細書で定義される式Iの化合物を含有する槽と、
(ii)槽内を本明細書で定義される[18F]フッ化物の好適な供給源によって溶出する手段と、
(iii)過剰な[18F]フッ化物を除去するためのイオン交換カートリッジと、
(iv)式IIaの化合物の脱保護を行い、式IIの化合物を形成するためのカートリッジと
を含む。
次に、本発明を以下の例によって説明する。
例の簡単な説明
例1は、従来技術による式Iの化合物を得るための方法について述べる比較例である。
例2は、本発明により式Iの化合物を得るための方法について述べる。
例において使用する略語一覧
aq. 水性
TLC 薄層クロマトグラフィー
hr 時間
mmol ミリモル
ml ミリリットル
g グラム
w/w 重量/重量
Et2O ジエチルエーテル
min 分
sat. 飽和
例1:従来技術による化合物1を得る方法
1(a)化合物1aの合成及び精製
McConathy et al(Appl Radiat Isotop 2003; 58:657−666)に記載された方法によって3−ベンジルオキシシクロブタン−1−オンを調製した。3−ベンジルオキシシクロブタン−1−オンをシアン化カリウム、炭酸アンモニウム及び塩化アンモニウムと反応させた。反応混合物から結晶化によって5−(3−ベンジルオキシシクロブタン)ヒダントインを単離し、Ba(OH)2(sat.aq.)中、環流下で開環を行った。反応混合物をH2SO4で中和し、沈殿したBaSO4を濾別し、濾液から溶媒を留去することによりアミノ酸を単離した。1−アミノ−3−ベンジルオキシシクロブタンカルボン酸をエタノール中でSOCl2及びEt3Nにより1−アミノ−3−ベンジルオキシシクロブタンカルボン酸エチルエステルに転化した。反応混合物を減圧により濃縮することで、塩混合物として単離された1−アミノ−3−ベンジルオキシシクロブタンカルボン酸エチルエステルを得た。Et3N及びエタノール中、boc無水物を用いてアミノ基をBocにより保護した。抽出操作及びそれに引き続きフラッシュクロマトグラフィーを行うことにより、3−ベンジルオキシ−1−tert−ブトキシカルボニルアミノ−シクロブタンカルボン酸エチルエステル(化合物1a)を単離した。
1(b)化合物1bの合成及び精製
2供給源に接続した反応フラスコ中N2雰囲気下で、化合物1a(例1aに従って調製、31.83g、91mmol)をエタノール(600ml)及び酢酸(8ml、139mmol)に溶解させた。得られた混合物に湿らせた炭素担持Pd(6.28g、10%w/w)を添加した。N2の供給を停止し、反応フラスコ中を軽く脱気した後H2を充填する操作を2回繰り返した。必要に応じて、反応混合物にH2を追加で添加した。反応混合物を室温にて2日間撹拌して完全に転化させた(TLCにより反応の進行状況を監視)。反応混合物をガラス繊維フィルターにより濾過し、濾過ケークをエタノール(160ml)で洗浄し、減圧下、40℃未満の温度で濾液から溶媒を留去し、粗製化合物1b(24.64g)を得た。粗製化合物1bを二塩化メタン(500ml)に再溶解し、SiO2(65g)を添加し、減圧下、40℃未満の温度で溶媒を留去して、クロマトグラフィーによる精製に供するための被吸着物を得た。
フラッシュクロマトグラフィー用システム:SiO2(360g)を内径13cmのガラスカラムに約5cmの高さに充填し、ヘプタン、続いて30%の酢酸エチルを添加したヘプタンにより状態調節を行った。粗製化合物を被吸着物としてカラムの最上部に装着し、海砂(88g)をカラムの最上部に注意深く添加した。次にカラムを、30%の酢酸エチルを添加したヘプタン(3画分、計2000ml)、50%の酢酸エチルを添加したヘプタン(8画分、計2750ml)及び70%の酢酸エチルを添加したヘプタン(8画分、計4000ml)により溶離した。画分8〜19を生成物として単離し、これらの画分を合わせて、減圧下、38℃にて溶媒を留去して、20.1g(86%)、GC純度99.8%の化合物1bを得た。
1(c)化合物1の合成及び精製
化合物1b(20.1g、78mmol)を二塩化メタン(500ml)に溶解し、ピリジン(19ml、235mmol)を添加し、得られた溶液を5℃未満の温度に冷却し、トリフリン酸無水物(19.5ml、115mmol)を30分間かけて少しずつ添加した。添加する間、反応温度を5℃未満の温度に保ち、添加が完了したところで、反応混合物を氷浴上で1時間撹拌し(TLCにより反応の進行状況を監視)、水(500ml)を添加して反応を停止させた。混合物をEt2O(950ml)で抽出し、水相を廃棄し、有機相をHCl(500ml、1M)、飽和食塩水(500ml、sat.aq.)で洗浄し、Na2SO4(56g)上で乾燥した。粗製混合物をガラス焼結ロートにより濾過し、濾過ケークをEt2O(100ml)で洗浄し、減圧下、30℃未満の温度で合わせた濾液から溶媒を留去して、粗製化合物1(28.11g)を得た。粗製化合物1を二塩化メタン(400ml)に再溶解し、SiO2(80g)を添加し、減圧下、30℃未満の温度で溶媒を留去してクロマトグラフィーによる精製に供するための被吸着物を得た。
フラッシュクロマトグラフィー用システム:SiO2(330g)を内径7cmのガラスカラムに約19cmの高さに充填し、ペンタン:ジエチルエーテル(3:1)により状態調節を行った。粗製化合物を被吸着物としてカラムの最上部に装着し、海砂(50g)をカラムの最上部に注意深く添加した。次にカラムを、ペンタン:ジエチルエーテル(3:1)、画分サイズ250mlにより溶離し、画分5〜12を生成物として単離し、これらの画分を合わせて、減圧下、30℃未満の温度で溶媒を留去して、化合物1(21.94g)を得た。エバポレータ用フラスコ中で、この物質にジエチルエーテル(50ml)を添加し、エバポレータ上で、全ての固形物が溶解するまでこの混合物を35℃未満の温度でゆっくりと撹拌した。加熱を停止し、混合液を1時間5分かけてゆっくりと25℃まで冷却し、その溶液を室温にて1時間20分ゆっくり撹拌した。続いて混合物を5℃未満の温度まで冷却し、この温度で20分間保持し、その後混合物をさらに−20℃未満の温度まで15分かけて冷却し、この温度で1時間30分撹拌した。溶液にヘプタン(110ml)を添加し、溶液を1時間20分撹拌した。予冷したガラス焼結ロートを用いて濾過を行って結晶を採取し、氷冷したヘプタン(110ml、−5℃未満の温度)で洗浄した。この反応により、19.47g(64%)、NMR純度99%以上の化合物1が得られた。
例2:化合物1を得るための本発明の方法
例1(b)に記載した方法(水素化、濾過及び溶媒留去を含み、フラッシュクロマトグラフィーを含まない)によって調製した粗製化合物1b 0.5300gを室温にて5mlの無水エタノールに溶解した。この溶液に窒素を吹き込むことにより、ゆっくりと濃縮した。この操作の間、結晶の核が形成されそして成長した。約1時間後、溶媒留去を停止した。残存したエタノールの量は0.3500g(0.43ml)であり、混合物はかなりの量の結晶を含んでいた。1mlのn−ヘプタンを添加し、窒素吹き込みによる溶媒留去を継続した。溶媒混合物が殆ど留去される時点(約0.2mlの溶媒が残存)で溶媒留去を停止し、1mlのn−ヘプタンを添加した。15分後、結晶を濾別し、約3mlのn−ヘプタンで洗浄した。結晶を減圧下で乾燥し、濾液から窒素吹き込みにより溶媒を留去してその後減圧下で乾燥した。結晶の単離収量は0.4873g(91.9%)であり、回収率は92.9%であった。
結晶は良好な濾過性状を有し、その大きさは溶媒留去の速度及びn−ヘプタンの添加速度によっても調節できる。
例3:大規模にて精製化合物1bを得る方法
粗生成物:化合物1aから化合物1bへの水素化から得られる粗製反応混合物であり、触媒濾過及び洗浄後のエタノール溶液の形態。エタノール=2.5〜3.8リットル。
装置:減圧エバポレータ、エバポレーション用フラスコ、濾過装置。運転は、初期には大型のエバポレーション用フラスコ中で、容量が減少した後は小型のフラスコに移して実施することができる。代わりに、500又は1000ml容量の小型のフラスコ中で、連続的に内容物を入れ替えて又は少量ずつ実施することもできる。
1.透明な溶液を、減圧下のフラスコ中にて溶媒留去により100〜200mlの全容量まで濃縮する。溶液が核形成し、生成物が結晶化し、濃厚な懸濁液を形成する。
2.200mlのn−ヘプタンを添加し、10分間撹拌(回転)し、懸濁液を容量約150mlまで濃縮する。
3.新しく200mlのn−ヘプタンを添加し、段階2を繰り返す。
4.30分間の回転(室温以下)の後、懸濁液を濾過し、結晶をn−ヘプタンで洗浄する。
5.結晶を減圧下で乾燥する。

Claims (7)

  1. 次の式Iの化合物を得る方法であって、
    (式中、
    1はC1-5直鎖又は枝分れアルキル基を表し、
    2はアミノ保護基を表し、
    vは0であり、
    Xはハロゲン又は−O−SO2−R3基(式中、R3はハロゲン、直鎖又は枝分れC1-10アルキル、直鎖又は枝分れC1-10ハロアルキル又はC6-10アリールである。)から選択される脱離基を表す。)
    (a)以下の式Iaの化合物であって、syn型異性体とanti型異性体の混合物である化合物を脱ベンジル化する段階と
    (式中、R11、R12及びwはそれぞれ式IでR1、R2及びvについて定義した通りである。)
    (b)段階(a)からの反応混合物の濾液から溶媒を留去して得た粗製化合物Ibをエタノールに溶解し、濃縮し、次にn−ヘプタンを添加しては濃縮する操作を繰り返し、乾燥することにより結晶化を行って、syn型異性体が富化された次の式Ibの精製化合物を得る段階と、
    (式中、R21、R22及びxはそれぞれ式IでR1、R2及びvについて定義した通りである。)
    (c)段階(b)で得られる式Ibの化合物と、ヒドロキシル基との置換反応で脱離基X(ただし、Xは式Iで定義した通りである。)を形成するハロゲン化物又はスルホン酸化合物との反応によって式Iの化合物に転化する段階と
    を含む方法。
  2. 1、R11及びR21がエチルである、請求項1記載の方法。
  3. 2、R12及びR22が、t−ブトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、フタルイミド基及びN−ベンジリデンアミン置換基から構成される群より選択される、請求項1又は請求項2記載の方法。
  4. Xが−O−SO2−R3基で表される基である、請求項1記載の方法。
  5. がトルエンスルホニルオキシ、ニトロベンゼンスルホニルオキシ、ベンゼンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ、フルオロスルホニルオキシ及びパーフルオロアルキルスルホニルオキシからなる群から選択される、請求項4記載の方法。
  6. がトリフルオロメタンスルホニルオキシである、請求項5記載の方法。
  7. 式Iの化合物が次式のものであり、
    式Ibの化合物が次式のものであり、
    式Iaの化合物が次式のものである、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の方法。
    (式中、Etはエチルであり、OTfはトリフルオロメタンスルホニルオキシであり、Bocはtert−ブチルオキシカルボニルである。)。

JP2013545271A 2010-12-20 2011-12-19 結晶化による前駆体化合物の精製 Active JP6240507B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201061424695P 2010-12-20 2010-12-20
GB1021530.9 2010-12-20
US61/424,695 2010-12-20
GBGB1021530.9A GB201021530D0 (en) 2010-12-20 2010-12-20 Purification of precursor compound by crystallisation
PCT/EP2011/073247 WO2012084831A1 (en) 2010-12-20 2011-12-19 Purification of precursor compound by crystallisation

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017121087A Division JP6450808B2 (ja) 2010-12-20 2017-06-21 結晶化による前駆体化合物の精製

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014509303A JP2014509303A (ja) 2014-04-17
JP2014509303A5 JP2014509303A5 (ja) 2015-02-05
JP6240507B2 true JP6240507B2 (ja) 2017-11-29

Family

ID=43598631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013545271A Active JP6240507B2 (ja) 2010-12-20 2011-12-19 結晶化による前駆体化合物の精製

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP2655321B1 (ja)
JP (1) JP6240507B2 (ja)
KR (1) KR101925650B1 (ja)
CN (2) CN103261153A (ja)
AU (1) AU2011347530B2 (ja)
BR (1) BR112013015003B1 (ja)
CA (1) CA2821951C (ja)
DK (1) DK2655321T3 (ja)
ES (1) ES2621940T3 (ja)
GB (1) GB201021530D0 (ja)
RU (1) RU2586881C2 (ja)
WO (1) WO2012084831A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201214220D0 (en) * 2012-08-09 2012-09-19 Ge Healthcare Ltd Radiosynthesis

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2559766B1 (fr) * 1984-02-16 1986-05-16 Poudres & Explosifs Ste Nale Procede de preparation de derives de l'acide carbamique
US5808146A (en) * 1995-11-09 1998-09-15 Emory University Amino acid analogs for tumor imaging
JP3705657B2 (ja) * 1996-09-05 2005-10-12 信越化学工業株式会社 N,n−ジアルキルカルバミン酸2−ニトロベンジルエステル類の製造方法
US6824760B2 (en) * 2001-06-04 2004-11-30 The University Of Texas System Imaging agents, precursors thereof and methods of manufacture
GB0229695D0 (en) * 2002-12-20 2003-01-29 Amersham Plc Solid-phase preparation of 18F-labelled amino acids
US20060292073A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Emory University Stereoselective Synthesis of Amino Acid Analogs for Tumor Imaging
EP3354639B1 (en) * 2005-11-29 2024-02-21 Nihon Medi-Physics Co., Ltd. Precursor compound of radioactive halogen-labeled organic compound
ES2380372T3 (es) * 2006-05-11 2012-05-11 Nihon Medi-Physics Co., Ltd. Procedimiento para la producción de compuesto orgánico marcado con flúor radioactivo
EP3530648B1 (en) * 2006-12-27 2023-11-08 Nihon Medi-Physics Co., Ltd Process for production of precursor compound for radioactive halogen-labeled organic compound
PL2230229T3 (pl) * 2007-12-19 2017-04-28 Nihon Medi-Physics Co., Ltd. Sposób wytwarzania związku organicznego znakowanego promieniotwórczym fluorem
EP2325167A4 (en) * 2008-07-28 2012-03-07 Ube Industries METHOD FOR PRODUCING A CARBAMATE COMPOUND

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011347530A1 (en) 2013-07-25
CA2821951A1 (en) 2012-06-28
AU2011347530B2 (en) 2016-09-15
RU2013127011A (ru) 2015-01-27
CN107266339A (zh) 2017-10-20
CN103261153A (zh) 2013-08-21
GB201021530D0 (en) 2011-02-02
ES2621940T3 (es) 2017-07-05
EP2655321A1 (en) 2013-10-30
WO2012084831A1 (en) 2012-06-28
JP2014509303A (ja) 2014-04-17
EP2655321B1 (en) 2017-02-15
DK2655321T3 (en) 2017-04-18
KR20140003490A (ko) 2014-01-09
KR101925650B1 (ko) 2018-12-05
RU2586881C2 (ru) 2016-06-10
BR112013015003A2 (pt) 2016-08-09
BR112013015003B1 (pt) 2019-07-02
CA2821951C (en) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1978015A1 (en) Precursor compound of radioactive halogen labeled organic compound
JP6450808B2 (ja) 結晶化による前駆体化合物の精製
JP6047100B2 (ja) 前駆体化合物に対するプロセス簡略化
JP6240507B2 (ja) 結晶化による前駆体化合物の精製
RU2587308C2 (ru) Получение предшественника для пэт
EP2748140A1 (en) Simplified radiosynthesis of o-[18f]fluoromethyl tyrosine derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141211

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151014

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160608

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20160725

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20160909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6240507

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250