KR20050005456A - 2-18플루오르-2-디옥시-디-글루코즈 용액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선분해의 감소 또는 압열멸균되는 능력과 같은 물리적/화학적 특성이 향상된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 a) 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 단계와 b) 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액에 약산에 기초한 완충용액 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 포함하여 구성된다. 본 발명은 또한 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 압열멸균시킴으로써 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법에 관한 것이다.
Description
2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 화합물은, 심장학 및 신경학에서의 중요한 용도를 차치하고라도, 최근에는 핵의학분야에서, 종래의 방법에 의해 감지할 수 없는 암조직을 감지하거나 오진을 바로잡을 수 있음이 밝혀졌다. 이것은 세포가 유해(malignant)하게 되었을때, 세포에서 발생하는 근본적인 변화를 이용한 것에 기인한다. 즉, 암세포는 글루코즈를 에너지로 효율적으로 전환시킬 수 있는 능력을 상실한다. 따라서 암세포는 20 내지 50배 이상 더 많은 글루코즈(glucose)를 요구한다.
2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈는 일반적으로 전자동 합성기에 의해준비된다. 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈를 함유한 용액은 환자에게 주사되어야 하기 때문에, 상기 용액은 주사 전에 살균될 것이 요구된다. 그런데, 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈의 방사화학적 순도는 기준 압열멸균(autoclaving) 단계 동안에 극적으로 감소한다. 따라서 유럽 또는 미국의 약전(Pharmacopeia)에 적혀있는 사항(specifications)을 만족시킬 수 없게 된다. 게다가 합성 후에, 상기 화합물은 방사선분해 및 방사성 동위원소의 반감기로 인해 방사화학적 순도를 즉시 상실한다. 상기 반감기는 상기 화합물이 사용되어질 수 있는 기간을 제한한다.
본 발명은 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈(이하에서는 '18F-FDG'라고도 함) 용액 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사화학적 안정성과 같은 물리적/화학적 특성이 향상된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 제품생산 후에도 8시간 동안 95% 이상의 방사화학적 순도에 대한 사항(specification)을 여전히 만족하면서 압열 멸균될 수 있는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 합성후 용액내에 존재하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈의 방사선분해에 의한 영향을 줄이는데 있다.
본 발명에 이르는 연구과정에서, 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈를 완충제(buffer)로 처리하면 물리적/화학적 특성, 즉 방사선안정성(radiostability)에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다. 놀랍게도, 약산에 기초한 완충용액은 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 압열멸균시켜, 적어도 95%의 방사화학적 순도를 유지하는 것이 가능할 정도로 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 물리적/화학적 특성, 즉 방사선안정성(radiostability)을 향상시킨다는 것이 발견되었다.
이러한 물리적/화학적 특성의 향상은,
a) 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈를 준비하는 단계와
b) 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액에 약산에 기초한 완충용액 중 적어도 하나를 첨가하는 단계;
를 포함하여 구성되는 본 발명의 방법발명에 의해 성취된다. 약산 완충용액은 생리적으로 적합해야 하며, 시트레이트(citrate) 완충용액, 아세테이트(acetate) 완충용액, 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액 또는 이 완충용액들의 조합인 것이 바람직하다.
시트레이트(citrate) 완충용액의 경우 pH가 5.5미만, 특히 2~5.5일때, 아세테이트(acetate) 완충용액의 경우 pH가 3~5.5 일때, 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액의 경우 아세테이트(acetate) 완충용액과 유사한 pH 범위인 3.0~5.5일때, 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 물리적/화학적 특성이 향상된다.
2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈의 압열멸균은 110EC~150EC의 온도, 바람직하게는 130EC~140EC, 더욱 바람직하게는 134EC의 온도에서 수행된다. 안정성(stability) 및18F의 방사성 동위원소의 반감기를 고려해볼 때, 이러한 온도들이 최적임이 발견되었다. 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균(autoclaving) 과정은 1~30분, 바람직하게는 1~10분, 더욱 바람직하게는 2~5분 동안 행해진다. 이러한 범위는8F의 방사성 동위원소의 상대적으로 짧은 반감기, 109.8분을 고려해 볼 때 최적이다.
본 발명은 다음의 실시예에서 더욱 더 명료해질 것이나 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적일 뿐, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되지는 않는다.
실시예
실시예1
pH4.5~5.5에서2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균
이 실시예에서는, 염류내에서 완충처리되지 않은 용액에 비해 약산으로 완충처리된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 방사화학적 순도를 알아보기 위해 세가지의 실험이 행해졌다.
제품생산 직후, 활성기준 시간(Activity Reference Time :ART)(t=0)에서 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 방사능 농도 3mCi/㎖까지 염으로 희석시킨다. 제품생산 2시간 후에, 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액 0.5㎖가 들어있는 작은 유리병을 준비하여 완충용액(10mM) 0.1㎖를 혼합한 후 압열멸균시킨다.
표 1은 134℃에서 5분 동안 압열멸균한 후 각각 다른 완충제로 처리된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 방사화학적 순도를 나타낸다. 측정은 KAVO SterimasterTM를 사용하여 압열멸균 후 곧바로 행해졌다.
표 1
pH 범위 4.5~5.5에서 2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균
18F-FDG의 방사화학적 순도(%) | |||
실험1 | 실험2 | 실험3 | |
압열멸균되지 않은 경우 | 98.85 | 96.41 | 95.9 |
압열멸균된 경우 | |||
완충용액/pH | |||
아스코르베이트(ascorbate)/4.5 | 94.5 | 95.0 | 94.7 |
아스코르베이트(ascorbate)/5.5 | 94.1 | 94.4 | 94.5 |
시트레이트(citrate)/4.5 | 97.3 | 96.5 | 96.3 |
시트레이트(citrate)/5.5 | 94.5 | 95.3 | 94.1 |
아세테이트(acetate)/4.5 | 96.5 | 94.6 | 94.5 |
아세테이트(acetate)/5.5 | 94.5 | 92.5 | 92.5 |
염화나트륨/6.2(reference) | 92.4 | 90.9 | 91.1 |
실험한 모든 완충용액은 완충처리되지 않은 기준 시약 NaCl/pH 6.2보다 더 높은 방사화학적 순도를 보였다. pH가 4.5인 시트레이트(citrate) 완충용액에서 최상의 결과가 나타났다. 압열멸균되지 않은 샘플들과 비교해볼 때, 세 실험 중 단한 경우(실험1)만 방사화학적 순도가 1% 감소함을 보였다.
실험 2
낮은 pH(pH 2-3)에서 2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균
이 실시예에서는, pH 2-3의 약산으로 완충된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 방사화학적 순도를 알아보기 위해 두 가지의 실험이 행해졌다.
제품생산 직후, 활성기준 시간(Activity Reference Time :ART)(12:00h)에서 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 방사능 농도 3mCi/㎖까지 염으로 희석시킨다. 제품생산 2시간 후에, 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액 0.5㎖가 들어있는 작은 유리병을 준비하여 완충용액(100mM) 0.1㎖를 혼합한 후 압열멸균시킨다.
표 2는 134℃에서 5분 동안 압열멸균 후 각각 다른 완충제로 처리된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 방사화학적 순도를 나타낸다.
표 2
낮은 pH(pH 2-3)에서 2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균
완충용액 | pH | 18F-FDG의 방사화학적 순도(%) | |
실험1 | 실험2 | ||
아스코르베이트(ascorbate) | 3.0 | 97.8 | 98.0 |
시트레이트(citrate) | 2.0 | 98.7 | 98.5 |
아세테이트(acetate) | 3.0 | 97.4 | 97.3 |
염화나트륨(NaCl)(reference) | 6.2 | 90.9 | 91.1 |
실험에 사용된 세 종류의 완충용액은 완충제로 처리되지 않은 기준 시약인 NaCl/pH 6.2보다 더 높은 방사화학적 순도를 보였다. 기준 시약(방사화학적 순도 9% 감소)과 비교하여, 약산으로 완충된 시약들은 방사화학적 순도가 2-3%만 감소되는 것이 관찰되었다. 압열멸균되지 않은 시약들(표 1)과 달리, 모든 완충용액(아스코르베이트(ascorbate), 시트레이트(citrate) 그리고 아세테이트(acetate))는 방사화학적 순도에 큰 감소가 없었다.
실시예 3
18
F-FDG의 방사선 분해
18F-FDG의 방사선분해(radiolysis)는 약 8.5시간동안 측정되었다. 방사능 농도는 ART(t=0)에서 3mCi/㎖이다.
두 완충용액에 대한 실험이 행해졌고, 이를 0.9& NaCl/pH 6.9 기준시약과 비교하해보았다. 첫번째는 pH 4.5의 시트레이트(citrate) 완충용액이고, 두번째는 pH 4.5의 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액이다. 시약의 방사화학적 순도에 대한 5회의 측정은 시간 간격을 두고 행해졌다. 그 결과는 표 3과 같다.
표 3
2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 방사선분해
완충용액/pH | 측정 시간(분) | 18F-FDG의 퍼센터지 |
시트레이트(citrate) 완충용액,pH 4.5 | 0 | 98.98 |
46 | 98.03 | |
203 | 96.18 | |
317 | 95.31 | |
495 | 94.73 | |
아스코르베이트(ascorbate) 완충용액,pH 4.5 | 0 | 98.98 |
64 | 97.96 | |
213 | 97.55 | |
327 | 97.37 | |
505 | 97.28 | |
0.9% 염화나트륨,pH 6.90 | 0 | 98.98 |
94 | 96.51 | |
230 | 94.74 | |
340 | 94.13 | |
516 | 93.59 |
0.9% 염화나트륨 샘플에 비해, 실험에 사용된 두 완충용액에서 방사선분해가 줄어들었다. 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액을 사용할 때, 방사선분해가 가장 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있었다. 8.5시간 후, 활성(activity)이 단 2%만 감소되었다. 이러한 활성감소(activity decrease)는 시트레이트(citrate) 완충용액의 경우 4%였고, 0.9% 염화나트륨의 경우 6%였다. 결론적으로,18F-FDG는 아스코르베이트(ascorbate)나 시트레이트(citrate) 같은 완충용액을 첨가하지 않을 때보다 첨가한 후에 훨씬 안정하다.
실시예 4
2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균과 방사선분해
18F-FDG의 방사선분해는 샘플을 압열멸균한 후 약 7.5시간 동안 측정되었다. 두 가지의 완충용액에 대해 실험이 행해졌고, 이를 0.9% 염화나트륨/pH 6.9의 기준 시약과 비교해 보았다. 첫번째는 pH가 4.5인 시트레이트(citrate) 완충용액이고, 두번째는 pH가 4.5인 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액이다. 시약의 방사화학적 순도에 대한 세 번의 측정은 시간 간격을 두고 행해졌다. 그 결과는 표 4와 같다.
표 4
2-[
18
F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 압열멸균과 방사선분해
2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈의 방사화학적 순도(%) | ||||
압열멸균된 경우 | 압열멸균되지않은 경우 | |||
측정시간(분) | 시트레이트(citrate) | 아스코르베이트(ascorbate) | 염화나트륨(NaCl) | 염화나트륨(NaCl) |
0 | 97.37 | 95.56 | 89.56 | 97.49 |
240 | 95.55 | 94.65 | 87.49 | 95.30 |
453 | 95.35 | 94.50 | 86.77 | 94.61 |
약산의 완충용액을 첨가한 후,18F-FDG는 압열멸균 조건 하에서 안정하게 된다. 이러한 완충용액을 첨가하지 않으면, 시료의 방사화학적 순도는 90%미만으로 급격하게 저하된다. 시트레이트(citrate) 완충용액은 아스코르베이트(ascorbate)에 비해서18F-FDG용액을 더욱 안정화시킨다. 게다가, 압열멸균후에 실험에 사용된 두완충용액에서의 방사선분해는 염화나트륨 시약에 비해서 줄어들었다. 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액이 사용되어질 때, 방사선 분해가 가장 크게 줄어드는 것을 관찰할 수 있었다. 7.5시간 후, 활성이(activity) 단 1%만 감소(decrease)되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 활성감소(activity decrease)는 시트레이트(citrate) 완충용액과 염화나트륨 시약의 경우 각각 2%와 3%였다. 결론적으로,18F-FDG용액은 압열멸균하는 동안, 아스코르베이트(ascorbate)나 시트레이트(citrate)같은 완충용액이 존재하지 않을 때보다 존재할 경우 더욱 안정하다. 압열멸균한 후, 두 완충용액에서8F-FDG용액의 방사선 분해가 줄어들었다.
본 발명에 의하여 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 물리적/화학적 성질, 즉 방사화학적 안정성이 향상된다. 따라서 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조가 가능하게 되며, 이를 의학분야에서 널리 이용할 수 있게 되었다.
Claims (15)
- a) 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 단계와,b) 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액에 약산에 기초한 완충용액 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 포함하여 구성되어 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 물리적/화학적 특성을 한 가지 또는 그 이상 향상시키기 위한 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 향상된 물리적/화학적 특성은 압열멸균되어진 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 능력으로서, 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액이 의학적 응용에 적합하도록 하는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 향상된 물리적/화학적 특성은 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액에서 방사선 분해가 감소하는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 약산에 기초한 완충용약은 시트레이트(citrate), 아세테이트(acetate), 아스코르베이트(ascorbate) 그리고 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 시트레이트(citrate) 완충용액의 pH는 5.5 미만, 바람직하게는 2~5.5 인 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 아세테이트(acetate) 완충용액의 pH는 3.0~5.5인 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 아스코르베이트(ascorbate) 완충용액의 pH는 3.0~5.5인 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액의 제조방법.
- 110℃~145℃의 온도에서 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을압열멸균시켜 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 130℃~140℃의 온도에서 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 압열멸균시켜 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 134℃의 온도에서 상기 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 압열멸균시켜 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 압열멸균 과정은 1~30분 동안 행해지는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 압열멸균과정은 1~10분 동안 행해지는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 압열멸균과정은 2~5분 동안 행해지는 것을 특징으로 하는 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액을 준비하는 방법.
- 제1항의 방법에 의해 제조된 물리적/화학적 특성이 향상된 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액.
- 제8항의 방법에 의해 제조된 무균의 2-[18F]플루오르-2-디옥시-D-글루코즈 용액.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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