KR100700419B1 - 마이크로파 조사를 이용한 ｄｉｓｉｄａ 및 그 유도체 또는메브로페닌의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메브로페닌의 제조 방법에 있어서: (1) 2,4,6-트리메틸아닐린을 아세트산에 녹인 후 클로로아세틸클로라이드를 적하하여 준비된 용액에 마이크로파를 조사시켜 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(1)를 합성하는 단계; (2) 화합물(1)을 메탄올 수용액에 녹인 후 브롬용액을 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(2)를 합성하는 단계; 및 (3) 화합물(2)을 에탄올에 녹인 후 이미노다이아세트산염 수용액을 넣고, 수산화나트륨 용액을 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하여 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(3)를 합성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 조사를 이용한 메브로페닌의 제조 방법에 대한 것으로서, 본 발명에 의하면 매우 짧은 반응 시간으로도 높은 수율의 메브로페닌 또는 DISIDA 및 그 유도체를 간단한 조업으로 수득할 수 있으며, 본 발명의 메브로페닌 또는 DISIDA 및 그 중간 생성물들은 마이크로파를 조사하여 합성되기 때문에 환경오염의 부하를 경감시킬 수 있는 이점이 있다.

메브로페닌, DISIDA, IDA, 간담도계 조영제, 마이크로파

Description

마이크로파 조사를 이용한 ＤＩＳＩＤＡ 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 제조 방법{A Simple and Fast Procedure for Efficient Synthesis of DISIDA and Its Derivatives or Mebrofenin Using Microwave Irradiation}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 30분 후 표지 C₁₈ RP-HPLC 칼럼: 물/아세토니트릴; 유속: 1 mL/min, 의 ^{99 m}Tc-DISIDA(7)의 용출 프로필을 나타내고, 및

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 ^{99 m}Tc-복합체가 주사된 토끼의 30분 경과시의 영상을 나타내고; 도 2b는 ^{99 m}Tc-복합체가 주사된 토끼의 시간 경과에 따른 일련의 정지영상 스캔을 나타낸다.

본 발명은 DISIDA(N-(2,6-Diisopropylacetanilido)-Iminodiacetic Acid) 및 그 유도체 또는 메브로페닌을 짧은 반응시간으로도 고수율로 제조할 수 있는 마이 크로파 조사를 이용한 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 방사성의약품의 제조에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

¹³¹I 표지 로즈 벵갈 (Rose Bengal)로부터 ^{99 m}Tc 표지 이미노다이아세트산 (Iminodiacetic Acid; IDA) 유도체에 이르기까지 다수의 생물학적 활성 화합물들이 간담도계 조영제로 제안되었다 (참고 문헌 [1]). 상기의 ^{99 m}Tc-IDA 유도체가 소개된 이래로 간담도계 조영법이 간담도계의 생체내 기능 분석법으로 폭넓게 이용되고 있다 (참고 문헌 [2 - 8]).

상기 일반식에서 IDA 유도체(3)는 클로로아세틸 화합물(2)의 할로겐 원자 위치에 이미노다이아세틱에시드(1)의 다이소디움 염으로 치환하여 제조된다 (참고문헌 [9]). 그러나, 반응 시간이나 그 수율 면에서 만족스럽지 못하다. 즉, 상기 치환 반응의 결과를 보기 위해서는 48 시간 정도의 장시간이 소요되었으며, 그 수 율 역시 20%에 그치는 문제점이 있었다.

본 발명의 메브로페닌 합성의 종래의 방법을 소개하면 다음과 같다.

이하는 상기 방법에 의한 메브로페닌 합성의 참고 문헌 목록을 보여준다.

(1. Camuzzini, G.F., Angeli, B.D., D’Angeli, B., Tortore, P., Biggi, A., Farinelli, M.C., Cagnassi, S., Papaleo, A., et al., 1984. In vitro properties and clinical use of ^{99 m}Tc-3-bromo-2,4,6-trimethyl-IDA in sequential hepatobiliary scintigraphy. J. Nucl . Med . Allied . Sci . 28, 167-179.

2. Nunn, A.D., Loberg, M.D., Conley, R.A., 1983. A structuredistribution relationship approach leading to the development of Tc-99m mebrofenin: an improved choleschintigraphic agent. J. Nucl . Med . 24, 423-430.

3. Narasimham, D.V.S., Mani, R.S., Kasthuri, T.R., Devaru, S., 3-Bromo-2,4,6-trimethyl acetanilido iminodiacetic acid (mebrofenin) synthesis for use as rapid 99mTc hepatobiliary agent, Indian J. Nucl . Med . 3 (1988) 9-12.)

종래 방법에 의한 메브로페닌의 합성 공정을 간략히 기술하면 다음과 같다.

1) 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드의 합성(Ⅰ)

질소 하에서 2,4,6-트리메틸아닐린을 아세트산에 녹인 후, 0℃에서 클로로아세틸클로라이드를 천천히 떨어뜨린다. 1시간동안 실온에서 교반하고, 물에 녹인 소디움아세테이트 용액을 넣어 반응물을 침전시킨다. 반응액을 감압 여과하여 건조시킨 후, 에탄올로 재결정하여 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅰ)를 합성하였다.

2) 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드의 합성(Ⅱ)

브롬화 반응을 위해 브롬용액(A)을 제조하였다. 포타슘브로마이드를 물에 녹인 후, 브롬을 신속하게 넣어 완전히 용해하였다. 질소 하에서 둥근 바닥 플라스크에 화합물(1)을 50% 메탄올 수용액에 넣어 녹인 후, 제조된 브롬용액(A)을 반 응액의 노란색이 없어질 때까지 천천히 떨어뜨린다. 반응물의 노란색이 없어지면, 반응액을 물로 씻어주면서 감압 여과시킨다. 여과된 반응물에 5% 소디움바이설파이트 수용액을 통과시키고 다시 물로 씻어준 후 건조시켜 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)를 합성하였다.

3) 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드의 합성(Ⅲ)

둥근 바닥 플라스크에 화합물(2)을 에탄올에 녹인 후, 물에 녹인 이미노다이아세트산염 수용액을 넣는다. 반응액에 10% 수산화나트륨 용액을 천천히 떨어뜨려 pH 10정도를 유지시키면서 하루 동안 가열 환류시킨다. 감압 하에서 반응액의 용매를 제거한 후, 남아있는 물층을 에테르로 2회 추출한 다음, 물층의 pH를 2-3정도로 유지시키면서 얼음 수조 안에서 진한염산으로 반응물을 침전시킨다. 침전물을 감압여과하고 건조시킨 후, 에탄올로 재결정하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)를 합성하였다.

그러나, 상기 종래의 합성 방법은 소요되는 반응 시간 뿐만 아니라 수득률 면에서 만족스럽지 못하였다. 즉, 종래의 가열 처리에 의하여 상기 치환반응의 결과를 기다리기 위해 48시간 가량 장시간이 소요되었고, 그 반응의 수득률도 20% 정 도의 미미한 수준에 그친 문제점이 있었다. 따라서, 보다 빠른 반응 조건을 개발할 필요가 있었다.

따라서, 본 발명자들은 상기의 사정에 비추어 예의 연구를 한 결과, 마이크로파 조사를 이용하여 간단하고 신속하게 또한 고수율로 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌을 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

이하는 본 발명의 참고 문헌 목록을 보여준다.

[1] M.D. Loberg, A.D. Nunn, D.W. Porter, Nuclear Medicine Annual, in: L.M. Freeman, H.S. Weissman (Ed.), Development of Hepatobiliary Imaging Agents, Raven, New York, 1981, 1-33.

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[8] B. Zmbova, D. Djoki, D. Ninkovi, V. Obradovi, K. Kosti, Chemical and biological properties of 2,6-diisopropyl IDA labelled with ^{99 m}Tc, Appl . Radiat. Isotopes 1987, 38(1), 35-40.

[9] P.S. Callery, W.C. Faith, M.D. Loberg, A.T. Fields, E.B. Harvey, M.D. Cooper, Tissue distribution of technetium-99m and carbon-14 labeled N-(2,6-dimethylphenylcarbamoylmethyl)iminodiacetic acid, J. Med . Chem. 1976, 19, 962-964.

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본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로 간담도계 진단 촬용 용으로 특히 적당한 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌을 현저하 게 짧은 반응 시간으로도 신속하고 또한 간단하게 고수율로 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로파 조사를 이용한 메브로페닌의 제조방법에 있어서,

*(1) 2,4,6-트리메틸아닐린을 아세트산에 녹인 후 클로로아세틸클로라이드를 적하하여 준비된 용액에 마이크로파를 조사시켜 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(1)를 합성하는 단계;

(2) 화합물(1)을 메탄올 수용액에 녹인 후 브롬용액을 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(2)를 합성하는 단계; 및

(3) 화합물(2)을 에탄올에 녹인 후 이미노다이아세트산염 수용액을 넣고, 수산화나트륨 용액을 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하여 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(3)를 합성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 메브로페닌의 제조 방법을 제공한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 마이크로파 조사를 이용한 DISIDA 및 그 유도체의 제조 방법에 있어서,

(1) 빙초산(glacial acetic acid)에 2,6-다이이소프로필아닐린과 클로로아세틸 클로라이드를 마이크로파 조사 용기에 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사시키고, 소디움 아세테이트 트리하이드레이트를 물에 녹인 수용액을 첨가하여 반응물을 침전시키고, 감압 여과, 건조한 후 에탄올로 재결정하여 2,6-다이이소프로필-클로로아세트아닐리드(5a) 및 그 유도체(5b-d)를 합성하는 단계; 및

(2) 상기 화합물 및 그 유도체(5a-d), 이미노다이아세틱에시드 다이소디움 염을 에탄올 수용액 및 수산화나트륨에 녹인 후 마이크로파 조사 용기에 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사시키고, 실온으로 냉각시킨 반응액 중 에탄올을 제거한 후, 디에틸에테르로 물층을 추출하여 진한 염산으로 물층의 pH를 2~3 정도로 유지시키면서 반응물을 침전시키고, 여과, 감압건조시킨 후 에탄올로 재결정하여 N-(2,6-다이이소프로필아세트아닐리도)-이미노다이아세틱에시드(DISIDA) 및 그 유도체(6a-d)를 합성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로파 조사를 이용한 DISIDA 및 그 유도체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 제조방법에 의하면, DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 합성 반응시간을 종래 48 시간에서 무려 20 분까지 현저하게 줄일 수 있었으며, 동시에 종래 20%에 그친 메브로페닌 또는 DISIDA 및 그 유도체의 수율을 86% 이상으로 월등히 높일 수 있었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 약호의 의미를 간략히 정리하면 다음과 같다.

MWI는 마이크로파 조사(Microwave Irradiation)를 의미하고;

IDA는 이미노다이아세틱에시드(Iminodiacetic Acid)를 의미하며;

DISIDA는 N-(2,6-다이이소프로필아세트아닐리도)-이미노다이아세틱에시드) (N-(2,6-Diisopropylacetanilido)-iminodiacetic acid)를 의미하며; 및

메브로페닌(mebrofenin)은 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(3-bromo-2,4,6-trimethylacetanilidoiminodiacetic acid)를 의미한다.

본 발명의 특징은 분자와 직접적으로 결합할 수 있고, 반응 온도를 급속히 올릴 수 있을 만큼의 열/에너지를 전달할 수 있는 성질을 갖는 마이크로파에 의한 조사를 상기의 유기 반응에 적용한 것에 있다.

유기 반응에 있어서 마이크로파에 의한 조사의 장점은 종래의 열전달 방식보다 짧은 반응 시간, 고수율, 환경친화적인 화학반응 생성물 및 간단한 조업성에 있다.

이때, 기관조영(organ-imaging) 방사성의약품 설계에 있어서 생물학적 침착을 좌우하는 구조적 특징에 대한 이해가 필수적이기 때문에, 본 발명자들은 합성 시간을 빠르게 하기 위해서나 조합 라이브러리 구축을 신속하게 하기 위해 종래의 열전달 방식을 마이크로파 조사로 대체하는 것에 초점을 두고 있다.

따라서, 본 발명은 진단 핵의학에 있어서 간담도계를 조영하기 위한 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌을 신속하고, 간단하며 또한 효율적으로 합성하는 방법을 제공한다.

먼저, 본 발명의 DISIDA(6a) 및 그 유도체(6b-d)의 제조 공정을 설명한다.

본 발명의 DISIDA 합성의 제1의 단계에 따른 아세트아닐리드(5a-d)를 합성한 후, 이미노다이아세틱에시드(1)의 다이소디움 염과 함께 마이크로파 조사하여 본 발명의 표적 화합물(6a-d)을 얻는다. 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다. 본 발명의 제조 공정에 있어서, 특징적인 단계는 마이크로파 조사인 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 제1의 단계에 있어서, 마이크로파의 조사는 300±5 W의 출력으로 1~2 분 동안 조사하는 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 300W의 출력으로 1 분간 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제2의 단계에 있어서, 마이크로파의 조사는 300±5 W의 출력으로 85±2℃에서 20±2 분 동안 조사하는 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 300W의 출력으로 85℃에서 20 분간 조사하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 마이크로파 조사 시간이 상기 범위 미만으로 조사하는 경우 일반 가열처리와 비슷한 수준이 되어 의의있는 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하여 조사하는 경우 여러 종류의 활성 라디칼들이 형성되어 많은 연쇄 반응들이 일시에 일어나 합성물의 구조를 파괴하게 되어 바람직하지 않다.

본 발명의 마이크로파 조사에 의하면, 화합물(5a-d)의 합성시간을 종래의 1 시간에서 1 분으로 감소시켰으며, 본 발명의 DISIDA(6a) 및 그 유도체(6b-d)의 합성 시간을 종래 48 시간에서 20 분으로 현저히 낮출 수 있었다(참고문헌 [9]). 더욱이, 그 수율면에 있어서도, 종래의 20%에 그쳤던 것이 본 발명의 마이크로파 조사에 의하면 80% 이상으로 현저히 향상된 효과를 볼 수 있다.

이하는 상기의 공정을 간략화한 모식도이다.

화합물	R1 =	R2 =	R3 =	수율(%)
5a	iso-C3H7	H	iso-C3H7	81
5b	CH3	CH3	CH3	91
5c	CH3	H	CH3	78
5d	CH3CH2	H	CH3CH2	81
6a	iso-C3H7	H	iso-C3H7	34
6b	CH3	CH3	CH3	38
6c	CH3	H	CH3	30
6d	CH3CH2	H	CH3CH2	32

또한, 본 발명은 마이크로파 조사를 이용하여 상기 페닐기의 C-3 위치에 새로운 치환기를 도입하는 것을 목적으로 한다. 이 유도체는 방사성의약품의 탐구에 있어서 리간드로서 제공될 수 있다.

즉, 이하에서는 상기 유도체 중의 페닐기의 C-3 위치에 브롬 치환된 본 발명의 메브로페닌의 제조 공정을 단계별로 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 메브로페닌의 제조방법에 있어서, 제1의 단계는 하기 식(I)으로 표기되는 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(I)를 합성하는 단계이다.

(I)

마이크로파 조사용 용기에 2,4,6-트리메틸아닐린을 아세트산에 녹인 후 클로로아세틸클로라이드를 적하하여 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 마이크로파를 300±10W의 출력으로 130±5℃에서 5±2분 동안 조사시킨 반응물에 소디움아세테이트 용액을 넣어 침전, 감압 여과, 건조 및 에탄올로 재결정함으로써 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(I)를 수득하는 것을 특징으로 한다.

마이크로파 조사는 단일모드 조사의 고압 로터(Milestone, Sorisole, Italy)를 구비한 MicroSYNYH를 사용하였다. 특히, 본 발명의 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(I)의 합성에 쓰인 마이크로파는 쌍극자를 가지고 있는 물질에 열/에너지를 직접 전달하는 성질을 가지고 있어 화학반응에 적용시 반응시간을 현저하게 줄이거나, 기존에 가능하지 않았던 반응을 가능하게 하는 등의 많은 장점들이 있다. 예를 들면, 방사성의약품 전구체 제조시 종래의 28 시간 가열반응을 마이크로파를 이용하면 20~30분 내에 반응이 수행될 수 있는 특징을 가지고 있다. 그러므로, 짧은 조사 시간에 의해 적절한 반응온도인 130±5℃에 도달할 수 있게 된다.

이때, 상기 마이크로파 조사 시간이 상기 범위 미만으로 조사하는 경우 일반 가열처리와 비슷한 수준이 되어 의미있는 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하여 조사하는 경우 여러 종류의 활성 라디칼들이 형성되어 많은 연쇄 반응들 이 일시에 일어나 합성물의 구조를 파괴하게 되므로 바람직하지 않다.

상기의 침전 과정은, 상기 마이크로파를 조사하여 얻은 반응물에 물로 녹인 소디움아세테이트 용액을 적당량 넣어 상기 반응물을 침전시키는 단계로 수행된다.

상기의 여과 및 건조 과정은, 상기의 침전 과정에서 얻은 침전물을 포함한 반응액을 진공 감압 여과하여 건조하는 단계로 수행된다.

상기의 재결정 과정은, 상기의 방법으로 건조시켜 얻은 침전물을 에탄올로 수세하는 것으로써 수행된다.

상기의 방법에 의하면 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅰ)를 59.6%의 수율로 합성할 수 있다. 또한, 종래의 방법에 의하면 상기 화합물의 제조에 48시간 이상이 소요되었으나(참고문헌 [9]), 본 발명의 마이크로파의 조사를 이용한 방법에 의하면 5분 정도가 소요되어 획기적으로 반응시간을 줄인 효과가 있음을 알 수 있다.

본 발명의 메브로페닌의 제조방법에 있어서, 제2의 단계는 하기 일반식(Ⅱ)으로 표기되는 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)을 합성하는 단계이다.

(Ⅱ)

우선 브롬화 반응을 위해 브롬용액을 제조한다. 이는 포타슘브로마이드를 물에 녹인 후 일정량의 브롬을 신속하게 넣어 완전히 용해시켜 준비한다.

그 다음, 마이크로파 조사용 용기에 상기 화합물(Ⅰ)을 메탄올 수용액에 녹인 후 브롬용액을 넣어 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 마이크로파를 300±10W의 출력으로 130±5℃에서 5±2분 동안 조사시킨 반응물에 브롬용액을 적하하고, 세척, 감압 여과 및 건조함으로써 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)를 수득하는 것을 특징으로 한다.

상기의 여과 과정은, 상기의 반응액을 물로 씻어 주면서 감압 여과시키는 단계로 수행된다.

상기의 건조 과정은, 상기에서 여과된 반응물에 소디움바이설파이트 수용액을 통과시키고 다시 물로 씻어준 후 건조시키는 단계로 수행된다.

상기의 마이크로파의 조사 방법에 의하면 5±2분의 짧은 반응시간으로도 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)를 96%의 매우 높은 수율로 합성할 수 있었다.

본 발명의 메브로페닌의 제조방법에 있어서, 제3의 단계는 하기 일반식(Ⅲ)으로 표기되는 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)을 합성하는 단계이다.

(Ⅲ)

마이크로파 조사용 용기에 상기 화합물(Ⅱ)을 에탄올에 녹인 후 이미노다이아세트산염 수용액을 넣고, 수산화나트륨 용액을 넣어 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 마이크로파를 300±10W의 출력으로 130±5℃에서 20±2분 동안 조사시킨 반응액의 용매를 제거하고, 잔존 물층을 에테르로 추출한 다음, 진한 염산으로 반응물을 침전시키고, 감압 여과, 건조 후 재결정함으로써 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)를 수득하는 것을 특징으로 한다.

상기의 침전 과정은, 상기의 반응액의 용매를 진공 감압 하에서 제거한 후, 잔류 물층을 에테르로 추출한 다음, 물층의 pH를 2~3 정도로 유지시키면서 얼음 수조 안에서 진한염산으로 반응물을 침전시키는 단계로 수행된다.

상기의 여과 및 건조 과정은, 상기에서 얻은 침전물을 감압 여과하고 건조시키는 단계로 수행된다.

상기의 재결정 과정은 에탄올로 수행되는 것이 바람직하다.

상기의 마이크로파 조사를 이용한 합성 방법에 의하면 3-브로모-2,4,6-트리아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)를 86%의 매우 높은 수율로 합성할 수 있었다.

한편, 이미노다이아세트산(Ⅰ)은 전이금속을 강하게 구속함으로써 유기분자와 용이하게 결합될 수 있는 금속 착화부이다. 환원 테크네튬 간의 하기의 착화합물 7은 퍼테크네테이트 이온의 주석 환원에 의해 제조된다.

마이크로파를 조사하여 얻은 착화합물 7의 합성 시간은 캘러리 등(참고 문헌 [9])의 종래 방법에 의한 합성시간에 비해 1 시간에서 1 분으로 단축시킬 수 있다.

착화합물 7의 표지능과 방사화학적 순도는 페이퍼 크로마토그래피, ITLC-SG 및 역상 HPLC로 측정하였다. ^{99 m}Tc-Ⅲ, 환원되고 가수분해된 ^{99 m}Tc, 및 [^{99 m}Tc]퍼테크네테이트 이온을 분석하기 위해 박층 크로마토그래피(ITLC)를 사용하여 그 위치를 조사하였다. 전개용매로 에틸아세테이트, 헥산 및 메탄올을 사용하여 페이퍼 크로마토그래피를 수행하였다.

^{99 m}Tc-3(6a)의 크로마토그래피는 퍼테크네테이트 이온 또는 테크네튬-틴 콜로이드와 관련된 방사능띠가 존재하지 않음을 보여주었다(도 1 참조). 착화합물 7을 형성하는 경우 그 방사화학적 순도가 98% 이상 이었다.

^{99 m} Tc - DISIDA (7)의 ITLC 분석

크로마토그래프		99 mTc 종
지지체	전개용매	이동원점	용매선
종이	메틸에틸케톤	99 mTc-DISIDA 및 99 mTcO2 100%	99mTcO4 - 0%
ITLC-SG	메탄올	99mTcO2 2%	99 mTc-DISIDA 및 99 mTcO2 98%

마이크로파 조사를 이용하여 제조된 착화합물 7의 물리적·화학적 특성은 종래의 열전도 방식에서 얻은 것과 동일함을 알 수 있었고, 의약품으로 충분히 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 착화합물 7을 주입한 토끼의 일련의 정지영상 스캔은 종래 방법으로 얻은 것과 본질적으로 동일함을 알 수 있다(도 2 참조).

이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 마이크로파 조사를 이용한 메브로페닌의 제조

1) 2,4,6- 트리메틸아세트아닐리드(Ⅰ)의 합성

30mL 마이크로파 조사용 용기에 2.1mL(15mmol)의 2,4,6-트리메틸아닐린을 15mL 아세트산에 녹인 후, 1.37mL(17mmol)의 클로로아세틸클로라이드를 천천히 떨어뜨려 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 300W의 출력으로 130℃의 온도를 주어 5분 동안 조사하였다. 조사된 반응액은 상기 동일한 방법으로 사행하여 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅰ)을 합성하였다.

전개용매 Ethylacetate:Hexane:MeOH = 1:1:2, R_f= 0.79

녹는점 : 184℃

¹H NMR(CDCl₃)

수율: 59.6 %; m.p. 184 ℃ (Ethanol); IR (cm^-1, KBr pellet) 3236, 3038, 1671, 1608, 1540, 1485, 1333, 1241, 1202, 1039; ¹H NMR (CDCl₃) δ2.22 (s, 6 H, 2 m-CH₃Ar), 2.23 (s, 3 H, p-CH₃Ar), 4.26 (s, 2 H, CH₂CON), 6.91-6.94 (m, 2 H, 2 ArH); m/z 211.9[M⁺], 210.9.

2) 3- Bromo -2,4,6-trimethylacetanilide(3- 브로모 -2,4,6- 트리메틸아세트아닐 리드)(Ⅱ)의 합성

30mL 마이크로파 조사용 용기에 1.05g(5mmol)의 화합물(Ⅰ)을 20mL의 50% 메탄올 수용액에 넣어 녹인 후, 상기와 동일한 방법으로 제조한 브롬용액(A)을 동일한 양을 넣어 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 300W의 출력으로 130℃의 온도를 주어 5분 동안 조사하였다. 조사된 반응액은 상기 동일사 방법으로 수행하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)를 합성하였다.

전개용매 ethylacetate:hexane = 7:3, R_f=0.68

녹는점 : 168℃

¹H NMR(CDCl₃), MASS(FAB+)

*수율: 96 %; m.p. 168 ℃ (Ethanol); IR (cm^-1, KBr pellet) 3233, 3037, 1692, 1671, 1608, 1540, 1486, 1332, 1240, 1202, 1040; ¹H NMR (CDCl₃) δ2.22 (m, 9 H, 3CH₃Ar), 4.26 (s, 2 H, CH₂CON), 6.90-7.05 (d, 1 H, ArH); m/z 291.9[M⁺], 289.9.

3) 3- Bromo -2,4,6- trimethylacetanilidoiminodiacetic Acid(3- 브로모 -2,4,6- 트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드)(Ⅲ)의 합성

30mL 마이크로파 조사용 용기에 1.45g(5mmol)의 화합물(Ⅱ)을 13mL의 에탄올에 녹인 후, 7mL 의 물에 녹인 8.8g(5mmol)의 이미노다이아세트산염 수용액을 넣는다. 상기와 동일한 양의 10% 수산화나트륨 용액을 넣어 준비된 용액을 마이크로파 조사 장치에 넣어 300W의 출력으로 130℃의 온도를 주어 20분 동안 조사하였다. 조사된 반응액은 상기 동일한 방법으로 수행하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)를 합성하였다.

전개용매 Ethylacetate:Hexane:MeOH = 1:1:2, R_f= 0.17

녹는점 : 205℃

¹H NMR(CD₃OD), MASS(FAB+)

수율: 86 %; m.p. 205 ℃ (Ethanol); IR (cm^-1, KBr pellet) 3447, 3273, 3012, 2964, 1671, 1541, 1378, 1341, 1262; ¹H NMR (CD₃OD) δ2.1-2.4 (m, 9 H, 3CH₃Ar), 3.61 (s, 2 H, NHCOCH₂N), 3.69 (s, 4 H, 2 NCH₂CO₂), 6.92-7.09 (d, 1 H, ArH); m/z 387.3[M⁺], 409, 430.9.

< 비교예 1> 종래의 가열처리에 의한 메브로페닌의 제조

마이브로파를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 각각의 화합물 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ을 제조하였다. 상기의 화합물 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ의 제조 과정을 완수하는데 2 일이 소요되었다.

1) 2,4,6- 트리메틸아세트아닐리드의 합성

질소 하에서 150mL 2-neck 둥근 바닥 플라스크에 4.21mL(30mmol)의 2,4,6-트리메틸아닐린을 30mL 아세트산에 녹인 후, 0℃에서 2.74mL(33mmol)의 클로로아세틸클로라이드를 천천히 떨어뜨린다. 1시간동안 실온에서 교반하고, 42mL의 물에 녹인 5.9g의 소디움아세테이트 용액을 넣어 반응물을 침전시킨다. 반응액을 감압 여과하여 건조시킨 후, 에탄올로 재결정하여 2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅰ)를 합성하였다.

2) 3- 브로모 -2,4,6- 트리메틸아세트아닐리드의 합성

브롬화 반응을 위해 브롬용액(A)을 제조하였다. 8g의 포타슘브로마이드를 50mL 물에 녹인 후, 2mL(6g)의 브롬을 신속하게 넣어 완전히 용해시킨다. 질소 하에서 150mL 1-neck 둥근 바닥 플라스크에 2.1g(10mmol)의 화합물(1)을 40mL의 50% 메탄올 수용액에 넣어 녹인 후, 제조된 브롬용액(A)을 반응액의 노란색이 없어질 때까지 천천히 떨어뜨린다. 반응물의 노란색이 없어지면, 반응액을 물로 씻어주면서 감압 여과시킨다. 여과된 반응물에 5% 소디움바이설파이트 수용액을 통과시키고 다시 물로 씻어준 후 건조시켜 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아닐리드(Ⅱ)를 합성하였다.

3) 3- 브로모 -2,4,6-트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드의 합성

100mL 3-neck 둥근 바닥 플라스크에 2.9g(10mmol)의 화합물(2)을 25mL의 에탄올에 녹인 후, 15mL 의 물에 녹인 1.75g(9.9mmol)의 이미노다이아세트산염 수용액을 넣는다. 반응액에 10% 수산화나트륨 용액을 천천히 떨어뜨려 pH 10정도를 유지시키면서 하루 동안 가열 환류시킨다. 감압 하에서 반응액의 용매를 제거한 후, 남아있는 물층을 에테르로 2회 추출한 다음, 물층의 pH를 2-3정도로 유지시키면서 얼음 수조 안에서 진한염산으로 반응물을 침전시킨다. 침전물을 감압여과하고 건조시킨 후, 에탄올로 재결정하여 3-브로모-2,4,6-트리메틸아세트아날리도이미노다이아세틱에시드(Ⅲ)를 합성하였다.

< 실시예 2> 마이크로파를 이용한 DISIDA 및 그 유도체의 제조

1) 2,6- 다이이소프로필 - 클로로아세트아닐리드(5a)의 합성

빙초산(15mL) 하에서 2,6-다이이소프로필아닐린(2.82mL, 15mmol, 4a) 및 클로로아세틸클로라이드(1.3mL, 16mmol)를 마이크로파 조사용 용기에 넣어 준비된 용액을 300 W의 출력으로 1 분 동안 조사하였다. 물 21mL중 소디움아세테이트트리하이드레이트(2.95g, 36 mmol)용액을 각 반응 용기에 첨가하였다. 순수 에탄올로 2회 재결정을 수행하여 5a를 합성하였다. 4b-4d에 대하여 동일한 공정을 수행하여 5b-d를 얻을 수 있었다.

5a: 수율 : 81%; 녹는점 : 149 - 150℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3256, 3035, 2963, 2868, 1660, 1588, 1532, 1465, 1382, 1361, 1321, 1254, 1136; ¹H NMR (CDCl₃) δ(ppm) 0.24 (d, J=6.9Hz, 12H, 2CH₃), 3.00-3.10(m, 2 H, 2 ArCH), 4.29 (s, 2 H, COCH₂Cl), 7.21-7.38 (m, 3 H, 4 ArH); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 24.0, 29.3, 43.2, 124.1, 129.2, 130.4, 146.5, 165.7; m/z 253.9 [M⁺], 119.9.

*5b: 수율: 91%; 녹는점 : 184 - 185℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3236, 3038, 1671, 1608, 1540, 1485, 1333, 1241, 1202, 1039; ¹H NMR (CDCl₃) δ(ppm) 2.22 (s, 6H, 2 o-CH₃Ar), 2.23 (s, 3H, p-CH₃Ar), 4.26 (s, 2H, COCH₂Cl), 6.91-6.94 (m, 2H, 2 ArH); ¹³C NMR (CDCl₃) δ (ppm) 18.5, 21.3, 43.2, 129.5, 130.4, 135.4, 138.0, 164.8; m/z 211.9 [M⁺], 210.9, 177.9.

5c: 수율: 78%; 녹는점 : 148-149℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3214, 3036, 2362, 1644, 1536, 1476, 1377, 1323, 1249, 1207, 1147, 1031; ¹H NMR (CDCl₃) δ(ppm) 2.27 (s, 6H, 2 ArCH₃), 4.27 (s, 2H, 2COCH₂Cl), 7.10-7.19 (m, 3H, 4ArH); ¹³C NMR (CDCl₃) δ (ppm) 18.7, 43.2, 128.3, 133.1, 135.7, 164.7; m/z 197.9 [M+1]⁺, 153.1.

5d: 수율: 81%; 녹는점 : 199-204℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3261, 3031, 2968, 2874, 1656, 1590, 1526, 1468, 1371, 1327, 1242, 1139, 1061; ¹H NMR (CDCl₃) δ(ppm) 1.23 (t, J=7.5Hz, 6H, ArCH₂CH₃), 4.27 (s, 2H, 2 COCH₂Cl), 4.27 (s, 2H, 2COCH₂Cl), 2.61(q, J=7.6Hz, 4H, 2ArCH₂), 7.15-7.30 (m, 3H, 4 ArH); ¹³C NMR (CDCl₃) δ (ppm) 14.8, 25.2, 43.2, 127.2, 128.5, 132.0, 141.8, 165.3; m/z 225.9 [M⁺], 191.9, 176.0.

2) N-(2,6- 다이이소프로필 - 클로로아세트아닐리도 )- 이미노다이아세틱에시 드(6a)의 합성

EtOH-H₂O(3:1) 및 10% NaOH 중에 2,6-다이이소프로필-클로로아세트아닐리드(0.8g, 3.15mmol, 5a), 이미노다이아세틱에시드 다이소디움염(0.62g, 3.17mmol)을 마이크로 조사용 용기에 넣어 준비된 용액을 300 W의 출력으로 85℃에서 20 분 동안 조사하였다. 20 분간 조사한 후, 실온으로 냉각시켜 회전식 증발기를 사용하여 반응액의 에탄올을 제거한 후, 혼합액을 다이에틸에테르로 2회 추출하였다. 그 다음, 남아있는 물층을 pH를 2~3 정도로 유지시키면서 진한염산으로 반응물을 침전시켰다. 침전물을 감압여과하고 건조시킨 후, 순수 에탄올로 (2회) 재결정하여 6a를 합성하였다. 상기 동일한 과정을 반복 수행하여 5b-d로부터 6b-d를 얻었다.

6a: 수율 : 34%; 녹는점 : 198-200℃(에탄올); IR (cm^-1, KBr pellet) 3240, 2965, 2400, 2310, 1680, 1552, 1362, 1256; ¹H NMR (CD₃OD) δ(ppm) 1.20 (d, J=6.9Hz, 12H, 4CH₃), 3.05-3.14(m, 2 H, 2 ArCH), 3.66 (s, 2 H, NHCOCH₂N), 3.70 (s, 4 H, 2NCH₂CO₂); 7.19-7.33(m, 3H, 3 ArH); ¹³C NMR (CDCl₃) δ (ppm) 17.3, 22.9, 28.9, 55.7, 57.3, 58.7, 123.3, 128.3, 146.5, 172.8, 173.7; m/z 326.9 [M⁺], 180.9.

6b: 수율: 38%; 녹는점 : 199-202℃(에탄올); IR (cm^-1, KBr pellet) 3296, 3030, 1675, 1542, 1384, 1341, 1262; ¹H NMR (CD₃OD) δ(ppm) 2.19 (s, 6H, 2 m-CH₃Ar), 2.27 (s, 3H, p-CH₃Ar), 3.64 (s, 2H, NHCOCH₂N), 3.69 (s, 4H, 2 NCH₂CO₂), 6.92 (s, 2H, 2 Arh); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 17.4, 20.0, 55.7, 58.6, 128.7, 131.4, 135.4, 137.1, 173.7; m/z 308.9[M⁺], 153.9, 135.9.

6c: 수율: 30%; 녹는점 : 186-187℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3295, 3033, 1675, 1541, 1388, 1341, 1257; ¹H NMR (CD₃OD) δ(ppm) 2.22 (s, 6H, 2m-CH₃Ar), 4.26 (s, 2H, NHCOCH₂N), 3.72 (s, 4H, 2 NCH₂CO₂), 6.90-6.94 (m, 3H, 3 ArH); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 17.5, 55.7, 58.7, 125.0, 128.0, 130.5, 143.1, 171.8, 173.7; m/z 294.9 [M⁺], 158.9.

6d: 수율: 32%; 녹는점 : 190-194℃(에탄올); IR(cm^-1, KBr pellet) 3308, 3011, 2963, 2361, 1666, 1535, 1410, 1353; ¹H NMR (CD₃OD) δ(ppm) 1.19 (t, J=7.5Hz, 6H, 2CH₃), 2.60(q, J=7.6Hz, 4H, 2ArCH₂), 3.65 (s, 2H, NHCOCH₂N), 3.70 (s, 4H, 2 NCH₂CO₂), 7.13-7.25 (m, 3H, ArH); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 14.2, 25.0, 55.7, 58.7, 126.5, 128.0, 132.8, 142.0, 172.5, 173.7; m/z 322.9 [M⁺], 276.9, 145.9.

< 비교예 2> 종래의 가열처리 공정에 의한 DISIDA 및 그 유도체의 제조

마이브로파를 이용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 수행되었다 (참고문헌 [9]).

1) 2,6- 다이이소프로필 - 클로로아세트아닐리드(5a)의 합성

빙초산(300mL) 하에서 2,6-다이이소프로필아닐린(56.58mL, 0.3mol)를 얼음 수조 안에 넣고, 10분간 교반시켰다. 상기 용액에 클로로아세틸클로라이드(27.35mL, 0.33mol)를 천천히 적하하고 실온에서 1 시간 동안 교반시켰다. 그 다음, 반응액에 물(400ml) 중 소디움 아세테이트 트리하이드레이트(97.92g, 0.72 mol)를 첨가하였다. 침전물을 여과하고, 감압건조하였다. 순수 에탄올로 (2회) 재결정하여 5a를 78%의 수율로 합성하였다.

5a: 수율 : 78%; 녹는점 : 149-150℃(에탄올)(참고문헌 [9]에는 150℃); IR(cm^-1, KBr pellet) 3256, 3035, 2963, 2868, 1660, 1588, 1532, 1465, 1382, 1361, 1321, 1254, 1136; ¹H NMR (CDCl₃) δ(ppm) 0.24 (d, J=6.9Hz, 12H, 2CH₃), 3.00-3.10(m, 2H, 2ArCH), 4.29(s, 2H, COCH₂Cl), 7.21-7.38 (m, 3H, 4ArH); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 24.0, 29.3, 43.2, 124.1, 129.2, 130.4, 146.5, 165.7; m/z 253.9 [M⁺], 119.9.

2) N -(2,6- 다이이소프로필 - 클로로아세트아닐리도 )- 이미노다이아세틱에시 드(6a)의 합성

EtOH-H₂O(3:1) 중에 2,6-다이이소프로필-클로로아세트아닐리드(40g, 157.62mmol, 5a) 및 이미노다이아세틱에시드 다이소디움염(31g, 158.9mmol)을 85℃에서 48 시간 동안 환류시키고, 매 시간 10% NaOH로 pH=10-12를 유지시켰다. 반응액을 실온으로 감압시키고, 회전식 증발기를 사용하여 에탄올을 제거하였다. 반응액을 디에틸에테르로 3회 추출하였다. 남아있는 물층의 pH를 2-3 정도로 유지시키면서 진한염산으로 반응물을 침전시켰다. 침전물을 여과하고 감압건조하였다. 순수 에탄올로 (2회) 재결정하여 24%의 수율로 6a를 합성하였다.

6a: 수율 : 24%; 녹는점 : 198-200℃(에탄올); IR (cm^-1, KBr pellet) 3240, 2965, 2400, 2310, 1680, 1552, 1362, 1256; ¹H NMR (CD₃OD) δ(ppm) 1.20 (d, J=5.3Hz, 12H, 4CH₃), 3.05-3.14(m, 2H, 2ArCH), 3.66 (s, 2 H, NHCOCH₂N), 3.70 (s, 4 H, 2NCH₂CO₂); 7.19-7.33(m, 3H, 4ArH); ¹³C NMR (CD₃OD) δ (ppm) 17.3, 22.9, 28.9, 55.7, 57.3, 58.7, 123.3, 128.3, 146.5, 172.8, 173.7; m/z 326.9 [M⁺], 180.9.

< 실험예 1>

생체내 ^{99 m}Tc-복합체(7)의 유지율을 관찰하기 위해 뉴질랜드산 흰 수컷토끼(6 주령)를 사용하였다. 이 동물들을 각각의 우리에 두어 22±1℃, 상대습도 60±10%, 및 12 시간 주기로 낮/밤을 유지시켰다. 상기의 동물들이 물과 음식에 자유롭게 접근할 수 있도록 허용하였으며, 1 주간 순응시켰다. 이 토끼들의 귀에 ^{99 m}Tc-복합체(7)를 정맥주사하여 운동 역학 및 일련의 이미지 스캔 등의 조영 시험(imaging test)을 γ 카메라(Orbiter, Simens, 미국)를 사용하여 실험하였다.

6주령의 뉴질랜드산 흰 수컷토끼를 케타민 및 자일라진으로 마취시킨 후 조영을 관찰하였다. 각각의 토끼의 왼쪽 귀정맥에 111 MBq/0.5 mL ^{99 m}Tc-복합체를 주사하였다. ^{99 m}Tc-복합체(7)의 운동 역학을 확인하기 위해, 저에너지 다기능 시준기(collimator)가 맞추어진 γ 카메라를 사용하여 30분 동안 전신에 대한 동적 영상 및 기설정된 시간 범위에서의 16 개의 정지영상를 얻었다. 140 KeV 정도에서 20% 창을 중심에 위치시켰다. 마이크로델타 시스템(Microdelta system; Simens, 미국)하에 영상 데이타를 분석하였다. 주사 후, 1.52, 3.45, 5.37, 7.30, 9.22, 11.45, 13.07, 15.00,16.52, 18.45, 20.37, 22.30, 24.22, 26.15, 28.07 및 30 분이 될 때 마이크로도트 조영기(Microdot imager; Simens, 미국)로 정지영상을 찍었다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 이 결과로부터, ^{99 m}Tc-복합체를 투여한 토끼의 일련의 정지영상 스캔은 종래 방법으로 얻은 것과 본질적으로 동일함을 알 수 있었다.

상기의 구성을 갖는 본 발명의 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌의 제조 방법에 의하면, 매우 짧은 반응 시간으로도 높은 수율의 DISIDA 및 그 유도체 또는 메브로페닌을 간단한 조업으로 용이하게 획득할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 생성물 또는 중간 생성물들의 합성시 마이브로파의 조사를 이용하기 때문에 환경오염에 대한 부하를 경감할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (3)

1. DISIDA 및 그 유도체의 제조 방법에 있어서,

   (1) 빙초산에 2,6-다이이소프로필아닐린과 클로로아세틸 클로라이드를 마이크로파 조사 용기에 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하고, 소디움 아세테이트 트리하이드레이트를 물에 녹인 수용액을 첨가하여 반응물을 침전시키고, 감압 여과, 건조한 후 에탄올로 재결정하여 2,6-다이이소프로필-클로로아세트아닐리드 및 그 유도체를 합성하는 단계; 및

   (2) 상기 화합물 및 그 유도체, 이미노다이아세틱에시드 다이소디움 염을 에탄올 수용액 및 수산화나트륨에 녹인 후 마이크로파 조사 용기에 넣어 준비된 용액에 마이크로파를 조사하고, 실온으로 냉각시킨 반응액 중 에탄올을 제거한 후, 디에틸에테르로 물층을 추출하여 진한 염산으로 물층의 pH를 2~3 정도로 유지시키면서 반응물을 침전시키고, 여과 및 감압건조시킨 후 에탄올로 재결정하여 N-(2,6-다이이소프로필아세트아닐리도)-이미노다이아세틱에시드(DISIDA) 및 그 유도체를 합성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로파 조사를 이용한 DISIDA 및 그 유도체의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (1)의 마이크로파 조사는 300±10 W의 출력으로 1~2 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (2)의 마이크로파 조사는 300±10 W의 출력으로 85±2℃에서 20±2 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.

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