KR20130136424A - Ｆ-18 표지된 아밀로이드 베타 리간드의 제조 방법 - Google Patents

Ｆ-18 표지된 아밀로이드 베타 리간드의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 [F-18]플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민 유도체에의 접근을 제공하는 방법에 관한 것이다.

Description

Ｆ-18 표지된 아밀로이드 베타 리간드의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCTION OF F-18 LABELED AMYLOID BETA LIGANDS}
본 발명은 [F-18]플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민 유도체에의 접근을 제공하는 방법에 관한 것이다.
알츠하이머병 (AD)은 기억, 인지 및 행동 안정성의 상실로 나타나는 진행성 신경변성 장애이다. AD는 병리학상 베타-아밀로이드 펩티드 (Aβ)의 섬유상 침착물로 이루어진 세포외 노인성 플라크, 및 과인산화된 타우의 쌍을 이룬 나선형 필라멘트로 이루어진 신경원섬유 엉킴에 의해 정의된다. Aβ 펩티드를 구성하는 39 내지 43개의 아미노산은 더 큰 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)에서 유래된다. 아밀로이드 생성 경로에서, Aβ 펩티드는 β- 및 γ-세크레타제에 의한 순차적 단백질분해에 의해 APP로부터 분할된다. Aβ 펩티드는 가용성 단백질로서 유리되고, 정상적인 노화 뇌에서는 뇌척수액 (CSF) 중 낮은 수준으로 검출된다. AD의 진행 동안에, Aβ 펩티드가 응집하여, 뇌의 실질 및 혈관계에서 아밀로이드 침착물을 형성하며, 이는 사후에 조직학 실험에서 미만성 및 노인성 플라크 및 혈관 아밀로이드로서 검출될 수 있다 (최근의 보고내용에 대해서는 문헌 [Blennow et al., Lancet. 2006 Jul 29;368(9533):387-403] 참조).
알츠하이머병 (AD)은 전세계에 걸쳐 건강상으로 및 사회 경제적으로 큰 문제가 되고 있다. 질환의 조기 발견 및 효과적인 치료를 위한 기술 및 방법을 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 현재, 학문적 기억 장애 임상 환경에서 AD의 진단은 대략 85-90％ 정확하다 (문헌 [Petrella JR et al., Radiology. 2003 226:315-36]). 이는 유사 증상을 초래하는 다양한 질환의 배제 및 주의깊은 신경학적 및 정신의학적 실험 뿐만 아니라, 신경심리학적 검사를 기반으로 한다.
분자 영상화는 신경학, 종양학 및 심장학 분야에서의 대부분의 전통적인 방법보다도 먼저 질환 진행 또는 치료 효능을 탐지하는 능력을 나타냈다. 다수의 유망한 분자 영상화 기술, 예컨대 광학 영상법, MRI, SPECT 및 PET 중에서도, PET는 그의 고감도 및 정량적 및 역학적 데이터를 제공하는 능력 때문에 약물 개발을 위해 특히 관심을 받아왔다.
예를 들어 양전자 방출 동위원소에는, 예를 들어 탄소, 요오드, 질소 및 산소가 포함된다. 이들 동위원소는 표적 화합물에서 그의 비방사성 대응물을 대체하여, 유사한 생물학적 성질을 갖는 PET 트레이서(tracer)를 생성할 수 있다. 이들 동위원소 중에서, F-18은 그의 반감기가 110분이고, 이는 진단용 트레이서의 제조 및 생화학적 과정의 후속 연구를 가능하게 하기 때문에 바람직한 표지 동위원소이다. 또한, 그의 낮은 β+ 에너지 (634 keV) 또한 유리하다.
뇌의 사후 조직학 실험이 여전히 알츠하이머병의 유일한 확정적인 진단법이다. 따라서, 상기 질환의 한 병리학적 특징인 뇌에서의 아밀로이드 응집물 침착의 생체내 검출은 AD의 조기 발견 및 다른 형태의 치매와의 구분에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다. 또한, 개발 중에 있는 대부분의 질환 변경 요법은 뇌에서의 아밀로이드 부하 감소를 목표로 하고 있다. 따라서, 뇌에서의 아밀로이드 부하의 영상화는 환자 분류 및 치료 모니터링을 위한 근본적인 도구를 제공할 수 있다 (최근의 보고내용에 대해서는 문헌 [Nordberg. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2008 Mar;35 Suppl 1:S46-50] 참조).
또한, 아밀로이드 침착물은 아밀로이드 단백질 (예를 들어, 타우)이 상이한 기관 및/또는 조직에서 비정상적으로 침착되어 질환을 초래하는 아밀로이드증에서 소정의 역할을 하는 것으로 공지되어 있다. 최근의 보고내용에 대해서는 문헌 [Chiti et al., Annu Rev Biochem. 2006;75:333-66]을 참조한다.
플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민, 예컨대 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린 및 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린은 F-18 플루오라이드로 표지되고, 이들은 특허 출원 WO2006066104호, WO2007126733호 및 상응하는 대응 특허군으로부터 보호된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Αβ 플라크를 검출하기 위한 상기 방사성 트레이서의 유용성은 문헌에서 보고되었다 (문헌 [W. Zhang et al., Nuclear Medicine and Biology 32 (2005) 799-809]; [C. Rowe et al., Lancet Neurology 7 (2008) 1-7]; [S. R. Choi et al., The Journal of Nuclear Medicine 50 (2009) 1887-1894]).
이러한 F-18 표지 진단법의 사용을 제한하지 않기 위해, F-18 표지된 트레이서의 양호하고 안전한 제조를 가능하게 하는 방법이 필요하다. 추가로, 상기 방법은 사이클로트론(cyclotron)을 갖추지 않은 설비 또는 방사성 의약품 제조 설비에, 110분의 반감기에도 불구하고, 방사성 트레이서를 공급하는 진단량의 제조를 가능하게 하는 고수율의 전반적인 합성을 제공해야 한다.
통상적으로 사용되는 메실레이트 및 토실레이트 전구체로부터 출발하여 F-18 표지된 플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민을 합성하는 것은 이미 개시되었다.
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에톡시 ) 에톡시 ] 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린
Figure pct00003
a) 문헌 [W. Zhang et al., Nuclear Medicine and Biology 32 (2005) 799-809]
DMSO 0.2 mL 중의 전구체 2a (2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 메탄술포네이트) 4 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스(kryptofix)/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 중간체를 HCl로 탈보호시키고 NaOH로 중화시켰다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 용매를 건조시키고 증발시켰다. 잔류물을 아세토니트릴에 용해시키고 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 20% (붕괴에 대하여 보정되었음), 11% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린이 90분 이내에 수득되었다.
b) WO2006066104호
DMSO 0.2 mL 중의 전구체 2a (2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 메탄술포네이트) 4 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 중간체를 HCl로 탈보호시키고 NaOH로 중화시켰다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 용매를 건조시키고 증발시키고, 잔류물을 아세토니트릴에 용해시켜, 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 30% (붕괴에 대하여 보정되었음), 17% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린이 90분 이내에 수득되었다.
c) US20100113763호
2a (2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}비닐]-페녹시}에톡시)에톡시]에틸 메탄술포네이트)를 tert-알콜 500 μL와 아세토니트릴 100 μL의 혼합물 중에서 [F-18]플루오라이드 시약과 반응시켰다. 플루오르화 후에, 용매를 증발시키고 HCl과 아세토니트릴의 혼합물을 첨가하였다. 탈보호 (100-120℃에서의 가열) 후에, 조질 생성물 혼합물을 HPLC (C18, 60% 아세토니트릴, 40% 0.1 M 암모늄 포르메이트)에 의해 정제하였다.
4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에톡시 ) 에톡시 ] 에톡시 }피리딘-3-일)비닐]-N- 메틸아닐린
Figure pct00004
a) 문헌 [S. R. Choi et al., The Journal of Nuclear Medicine 50 (2009) 1887-1894]
DMSO 1 mL 중의 전구체 2b (2-{2-[2-({5-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]피리딘-2-일}옥시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트) 1 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 중간체를 HCl로 탈보호시키고 NaOH로 중화시켰다. DMSO 및 무기 성분을 셉팍 라이트(SepPak light) C18 카트리지 (워터스(Waters)) 상에서의 고체상 추출에 의해 제거하였다. 조질 생성물을 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 물로 희석시키고 셉팍 라이트 C18 카트리지를 통해 통과시켰다. 방사성 트레이서를 에탄올로 용리하였다. 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 수율은 10-30% (붕괴에 대하여 보정되었음)였다.
WO2010000409호에 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 위한 비표준 퍼플루오르화 전구체가 개시되어 있다. 1.3 GBq [F-18]플루오라이드에 의한 방사성 표지 후에 과량의 전구체 4.4 μmol이 퍼플루오르화된 고정상 상에서의 고체상 추출에 의해 제거될 수 있음이 확인되었다. 그러나, 방사성 표지된 중간체의 수율은 단지 24%였고 환자에게 주입하기에 적합한 조성물을 수득하기 위한 탈보호 및 최종 정제는 개시되지 않았다. 또한 개시된 방법이 상업적 제조를 위해 필요한 보다 고수준의 방사능 (예를 들어, 50 GBq 초과)으로의 고급화에 적합한지도 불명확하다. 따라서, 본 발명은 표준 전구체, 예컨대 메실레이트 및 토실레이트가 사용될 수 있고, 보다 고수율이 달성되고, 또한 고급화가 실현가능한 방법에 초점을 맞춘다.
최근에, 통상적으로 사용되는 메실레이트 및 토실레이트 전구체로부터 출발하여 F-18 표지된 플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민을 합성하는 또 다른 절차가 개시되었다.
a) 문헌 [H. Wang et al., Nuclear Medicine and Biology 38 (2011) 121-127]
DMSO 0.5 mL 중의 전구체 2a (2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 메탄술포네이트) 5 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 중간체를 HCl로 탈보호시키고 NaOH로 중화시켰다. 조질 생성물을 아세토니트릴/0.1 M 암모늄 포르메이트 (6/4)로 희석시키고 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 수집하여, 물로 희석시키고, C18 카트리지를 통해 통과시킨 다음, 에탄올로 용리하여, 17% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 50분 이내에 수득하였다.
문헌에서, 비보호 메실레이트 전구체의 전환이 개시되었다.
DMSO 0.5 mL 중의 비보호 메실레이트 전구체 (2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]-에톡시}에틸 4-메탄-술포네이트) 5 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 조질 생성물을 아세토니트릴/0.1 M 암모늄 포르메이트 (6/4)로 희석시키고 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 수집하여, 물로 희석시키고, C18 카트리지를 통해 통과시킨 다음, 에탄올로 용리하여, 23% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 30분 이내에 수득하였다.
b) WO2010078370호
DMSO 2 mL 중의 전구체 2b (2-{2-[2-({5-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]피리딘-2-일}옥시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트) 1.5 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다. 중간체를 HCl로 탈보호시키고 중화를 위해 1% NaOH 용액으로 희석시켰다. 혼합물을 역상 카트리지 상으로 로딩하였다. 카트리지를 물 (5 w/v% 아스코르브산나트륨 함유)로 세척하였다. 조질 생성물을 물 + 5 w/v% 아스코르브산나트륨 및 HPLC 용매를 함유하는 저장소 내로 아세토니트릴을 사용하여 용리하였다. 반정제용 HPLC에 의한 정제 후에, 생성물 분획을 물 + 0.5 w/v% 아스코르브산나트륨을 함유하는 저장소 내로 수집하였다. 용액을 C18 카트리지를 통해 통과시키고, 카트리지를 물 (0.5 w/v% 아스코르브산나트륨 함유)로 세척한 다음, 최종 생성물을 0.5 w/v% 아스코르브산나트륨과 함께 0.9% 염화나트륨 용액을 함유하는 바이알 내로 에탄올을 사용하여 용리하였다.
c) 문헌 [Y. Liu et al., Nuclear Medicine and Biology 37 (2010) 917-925]
DMSO 1 mL 중의 전구체 2b (2-{2-[2-({5-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]-페닐}비닐]피리딘-2-일}옥시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트) 1 mg을 [F-18]플루오라이드/크립토픽스/탄산칼륨 착물과 반응시켰다 (아세토니트릴 중의 테트라부틸암모늄 [F-18]플루오라이드를 사용하는 합성은 보다 열등한 것으로 밝혀졌음). 중간체를 HCl로 탈보호시키고 1% NaOH 용액으로 희석시켰다. 혼합물을 오아시스(Oasis) HLB 카트리지 상으로 로딩하였다. 카트리지를 물로 세척하고, 아르곤 유동하에 건조시킨 다음, 생성물을 식염수 용액을 함유하는 바이알 내로 에탄올을 사용하여 용리하였다. 상기 절차에 의해 방사화학적 불순물은 제거되었지만, 과량의 전구체의 가수분해로부터 유래된 비방사성 부산물은 최종 생성물 용액에 잔류하였다.
50분 이내에 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 수율은 34% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)이고 방사성 수준은 10-100 mCi (370-3700 MBq)였다.
4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 "GMP 적격" 제조 방법은 WO2010078370호 및 문헌 [C.-H. Yao et al., Applied Radiation and Isotopes 68 (2010) 2293-2297]에 개시되어 있다. 방사성 표지는 DMSO 중에서 수행되고, 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 분해를 방지하기 위해, 아스코르브산나트륨을 HPLC 용매 (45% 아세토니트릴, 55% 20 mM 암모늄아세테이트; 0.5% (w/v) 아스코르브산나트륨 함유) 및 최종 제제 (0.5% (w/v) 아스코르브산나트륨)에 첨가하였다. 상기 방법은 18.5 GBq 이하의 (25.4 ± 7.7%, 붕괴에 대하여 보정되었음) 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린을 제공하였다. 방사화학적 순도는 95.3 ± 2.2%였다.
지금까지, 플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 메틸 아민의 방사성 표지는 방사성플루오르화를 위한 용매로서 DMSO 중에서 수행되었다. DMSO는 종종, 특히 친유성 Αβ 리간드의 용해도와 관련하여, 아세토니트릴에 비해 장점을 갖는다는 사실이 공지되어 있다 (문헌 [K. Serdons et al.; Journal of Medicinal Chemistry, 52 (2009) 1428-1437]).
다른 한편으로는, DMSO는 RP-HPLC의 분리도를 감소시키는 것으로 널리 공지되어 있다. 문헌에서 개시된 예에서, 조질 생성물 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하거나 (W. Zhang et al., WO2006066104호) 또는 추가의 고체상 추출 카트리지를 통해 통과시켜 (예: S. R. Choi et al., WO2010078370호) HPLC 전에 DMSO를 제거하였다.
DMSO의 다른 단점은 다양한 플라스틱에 대하여 제한된 상용성이다. 따라서 DMSO는 모든 자동화 합성장치에서 사용될 수 없다. 가장 통상적으로 사용되는 "카셋트(cassette)형" 합성장치 트레이서랩(Tracerlab) MX (GE, 구 코인시던스(Coincidence))에서 표준 성형된 잠금꼭지 매니폴드로 제조된 1회용 "카셋트"가 사용된다. 한편, 상기 개념은, 방사성 의약품의 제조에 직접적으로 관여하는 모든 부재가 사용할 준비가 된 상태로 제공되기 때문에 최대의 안전성 및 신뢰성을 제공한다. 후속 합성 전에 장치를 세척할 필요가 없다. 다른 한편으로는, 카셋트 소재가 용매, 예컨대 DMSO에 대하여 내성이지 않다 (문헌 [R. Krasikova, Synthesis Modules and Automation in F-18 Labeling, (2006), in: Schubiger P.A., Friebe M., Lehmann L., (eds), PET-Chemistry - The Driving Force in Molecular Imaging. Springer, Berlin Heidelberg, pp.289-316]).
US20100113763호에 개시된 tert-알콜의 사용은, HPLC에 의한 정제 전에 용매가 제거 (증발에 의해)될 필요가 있다는 단점을 갖는다. 그러나, 방사선분해에 대하여 감수성인 것으로 공지된 방사성 표지된 유도체의 농축/건조는 분해의 위험이 있다. 이는 개시된 방법의 고급화를 제한한다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 문제점은
- 방사성 트레이서를 고수율로 제공하고
- 방사성 및 비방사성 부산물로부터 방사성 트레이서의 정제를 가능하게 하고
- 비카셋트형 모듈 (예컨대, 에케르트&지글러 모듈러-랩(Eckert&Ziegler Modular-Lab), GE 트레이서랩 FX, 레이테스트 신크롬(Raytest SynChrom))에 사용될 수 있고
- 카셋트형 모듈 (예컨대, GE 트레이서랩 MX, GE 패스트랩(Fastlab), IBA 신테라(Synthera), 에케르트&지글러 모듈러-랩 팜트레이서(PharmTracer))에 사용될 수 있고
- 모듈, 예컨대 GE 트레이서랩 MX, IBA 신테라를 위해 사용되는 일회용 카셋트의 플라스틱, 밸브 및 배관과 상용성이고
- 광범위한 방사능 범위 내에서 방사성 트레이서를 고수율로 제공하고
- HPLC 정제 전에 추출 또는 고체상 추출과 같은 추가의 제조 단계를 필요로 하지 않는,
F-18 표지된 플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 유도체의 양호하고 신뢰할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
F-18 표지된 플루오로페길화 (아릴/헤테로아릴 비닐)-페닐 유도체의 합성이 DMSO 중에서 수행되어야 한다는 것을 시사하는 문헌의 보고내용에도 불구하고, 본 발명에서 기재된 바와 같이, 아세토니트릴을 사용하는 방법이 상기 기재된 문제점을 해결하는 것으로 밝혀졌다. 문헌의 결과보다 우수한, 뛰어난 방사화학적 수율이 달성되고 부산물로부터의 F-18 트레이서의 개선된 분리가 확인된다. 추가로, 본원에 기재된 방법은 표준 비카셋트형 뿐만 아니라, 표준 성형된 잠금꼭지 매니폴드를 사용하는 카셋트형 모듈 (예를 들어, 트레이서랩 MX)에도 사용될 수 있다.
본원에 기재된 방법은 이전에 개시되었던 방법보다 단순하고, 액체-액체 추출 (W. Zhang et al., WO2006066104호), 고체상 추출 (예: S. R. Choi et al., WO2010078370호), 증발 어느 것도 정제 (예를 들어, HPLC에 의한 정제) 전에 필요하지 않다. 이러한 단순화된 방법은 상실 (추출 또는 고체상 추출 동안) 또는 농축시키는 동안의 (고체상 추출 또는 증발 동안) 방사선분해에 의한 분해의 위험을 감소시킨다. 게다가, 줄어든 공정 단계가 또한 총 제조 시간의 단축에 기여한다.
추가로, 본 발명의 방법은, 특히 고수준의 방사능에서 저수율을 제공하면서 고급화가 제한되는 이전에 개시되었던 방법 (예를 들어, Zhang et al., WO200606614호, Choi et al., WO2010078370호)과 비교하여, 광범위한 범위의 방사능에서 적용되는 신뢰할 수 있을 정도의 고수율로 F-18 트레이서를 제공한다 (실시예 8, 도 9). 본 발명의 방법은 또한 US20100113763호의 최근에 개시되었던 방법과 비교하여, 보다 고수율의 결과를 제공하고 결과로부터의 편차가 적다 (실시예 9, 도 10).
발명의 개요
* 본 발명은 화학식 I의 방사성 표지된 화합물 및 그의 적합한 무기산 또는 유기산 염, 그의 수화물, 착물, 에스테르, 아미드, 용매화물 및 전구약물의 제조 방법, 및 임의로 제약상 허용되는 담체, 희석제, 아주반트 또는 부형제를 제공한다.
상기 방법은
- 화학식 II의 화합물의 방사성플루오르화 단계
- 임의로, 보호기의 분할 단계
- 화학식 I의 화합물의 정제 및 제제화 단계
를 포함한다.
Figure pct00005
* 본 발명은 또한 화학식 I의 방사성 표지된 화합물 또는 그의 적합한 무기산 또는 유기산 염, 그의 수화물, 착물, 에스테르, 아미드, 용매화물 및 전구약물, 및 임의로 제약상 허용되는 담체, 희석제, 아주반트 또는 부형제를 포함하는 조성물을 제공한다.
* 본 발명은 또한 본원에 기재된 방법에 의해 방사성 의약 제제를 제조하기 위한 키트를 제공하고, 상기 키트는 소정량의 화학식 II의 화합물을 함유하는 밀봉된 바이알을 포함한다.
발명의 설명
제1 측면에서 본 발명은
단계 1: 하기 화학식 II의 화합물을 F-18 플루오르화제로 방사성 표지하여, R이 H일 경우에는 하기 화학식 I의 화합물을 수득하거나 R이 PG일 경우에는 하기 화학식 III의 화합물을 수득하는 단계
단계 2: 임의로, R이 PG일 경우에, 보호기 PG를 분할시켜 화학식 I의 화합물을 수득하는 단계
단계 3: 화학식 I의 화합물을 정제 및 제제화하는 단계
를 포함하는, 하기 화학식 I의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
<화학식 I>
Figure pct00006
<화학식 II>
Figure pct00007
<화학식 III>
Figure pct00008
상기 식에서,
n은 1 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4, 보다 바람직하게는 3이다.
X는
a) CH,
b) N
를 포함하는 군으로부터 선택된다.
한 바람직한 실시양태에서, X는 CH이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, X는 N이다.
R은
a) H,
b) PG
를 포함하는 군으로부터 선택된다.
PG는 "아민 보호기"이다.
바람직한 실시양태에서, PG는
a) Boc,
b) 트리틸 및
c) 4-메톡시트리틸
을 포함하는 군으로부터 선택된다.
보다 바람직한 실시양태에서, R은 H이다.
또 다른 보다 바람직한 실시양태에서, R은 Boc이다.
LG는 이탈기이다.
바람직한 실시양태에서, LG는
a) 할로겐 및
b) 술포닐옥시
를 포함하는 군으로부터 선택된다.
할로겐은 클로로, 브로모 또는 요오도이다. 바람직하게는, 할로겐은 브로모 또는 클로로이다.
바람직한 실시양태에서, LG는 0 내지 3개의 불소 원자를 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 술포닐옥시는 메탄술포닐옥시, p-톨루엔술포닐옥시, 트리플루오르메틸술포닐옥시, 4-시아노페닐술포닐옥시, 4-브로모페닐술포닐옥시, 4-니트로페닐술포닐옥시, 2-니트로페닐술포닐옥시, 4-이소프로필-페닐술포닐옥시, 2,4,6-트리이소프로필-페닐술포닐옥시, 2,4,6-트리메틸페닐술포닐옥시, 4-tert-부틸-페닐술포닐옥시, 4-아다만틸페닐술포닐옥시 및 4-메톡시페닐술포닐옥시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 바람직한 실시양태에서, 술포닐옥시는
a) 메탄술포닐옥시,
b) p-톨루엔술포닐옥시,
c) (4-니트로페닐)술포닐옥시,
d) (4-브로모페닐)술포닐옥시
를 포함하는 군으로부터 선택된다.
보다 더 바람직한 실시양태에서, LG는 메탄술포닐옥시이다.
또 다른 보다 더 바람직한 실시양태에서, LG는 p-톨루엔술포닐옥시이다.
화학식 I의 바람직한 화합물은
Figure pct00009
(4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린)이다.
화학식 I의 또 다른 바람직한 화합물은
Figure pct00010
(4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린)이다.
화학식 II의 바람직한 화합물은
Figure pct00011
(2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}비닐]페녹시}-에톡시)에톡시]에틸 메탄술포네이트)이다.
화학식 II의 또 다른 바람직한 화합물은
Figure pct00012
(2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}비닐]페녹시}-에톡시)에톡시]에틸 4-메틸벤젠술포네이트)이다.
화학식 II의 또 다른 바람직한 화합물은
Figure pct00013
(2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트)이다.
화학식 II의 또 다른 바람직한 화합물은
Figure pct00014
(2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트)이다.
화학식 II의 또 다른 바람직한 화합물은
Figure pct00015
(2-{2-[2-({5-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}비닐]피리딘-2-일}옥시)에톡시]에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트)이다.
단계 1은 화학식 I의 화합물 (R이 H일 경우) 또는 화학식 III의 화합물 (R이 PG일 경우)을 수득하기 위한 화학식 II의 화합물로부터의 간단한 [F-18]플루오로 표지 반응을 포함한다.
방사성 표지 방법은 화학식 III의 화합물을 수득하기 위해 화학식 II의 화합물을 F-18 플루오르화제와 반응시키는 단계를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, [F-18]플루오라이드 유도체는 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자바이시클로[8.8.8]-헥사코산 K[F-18]F (K[F-18]F의 크라운에테르염), K[F-18]F, H[F-18]F, KH[F-18]F2, Cs[F-18]F, Na[F-18]F 또는 [F-18]F의 테트라알킬암모늄염 (예를 들어, [F-18]테트라부틸암모늄 플루오라이드)이다. 보다 바람직하게는, 플루오르화제는 K[F-18]F, H[F-18]F, [F-18]테트라부틸암모늄 플루오라이드, Cs[F-18]F 또는 KH[F-18]F2이고, 가장 바람직하게는 K[F-18], Cs[F-18]F 또는 [F-18]테트라부틸암모늄 플루오라이드이다. 보다 더 바람직한 F-18 플루오르화제는, 바람직하게는 [F-18]플루오라이드, 크립토픽스 및 탄산칼륨으로부터 생성된 크립토픽스/칼륨[F-18]플루오라이드이다.
방사성플루오르화 반응은 아세토니트릴 중에서, 또는 아세토니트릴과 당업자에게 널리 공지된 공용매의 혼합물 중에서 수행된다. 추가로, 물 및/또는 알콜이 상기 반응에서 공용매로서 포함될 수 있다. 방사성플루오르화 반응은 60분 미만 동안 수행된다. 바람직한 반응 시간은 30분 미만이다. 추가로 바람직한 반응 시간은 15분 미만이다. 이러한 방사성플루오르화를 위한 상기 조건 및 기타 조건은 전문가에게 공지되어 있다 (문헌 [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]).
바람직한 실시양태에서, 화학식 II의 화합물의 방사성플루오르화는 아세토니트릴 중에서 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되고, 여기서 아세토니트릴의 비율은 적어도 50%, 보다 바람직하게는 70%, 보다 더 바람직하게는 90%이다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 II의 화합물의 방사성플루오르화는 아세토니트릴 중에서 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되고, 여기서 아세토니트릴의 비율은 50% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 더 바람직하게는 90% 이상이다.
바람직하게는, 방사성 표지는 아세토니트릴 또는 아세토니트릴/공용매 혼합물 중의 화학식 II의 화합물의 용액으로 수행되고, 여기서 상기 용액의 용적은 100 μL 내지 5000 μL, 바람직하게는 250 μL 내지 3000 μL, 보다 바람직하게는 500 μL 내지 2000 μL이다.
한 실시양태에서, 7.5 내지 75 μmol, 바람직하게는 10 내지 50 μmol, 보다 바람직하게는 10 내지 30 μmol, 보다 더 바람직하게는 12 내지 25 μmol, 보다 더 바람직하게는 13 내지 25 μmol의 화학식 II의 화합물이 단계 1에서 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 7.5 μmol 초과, 바람직하게는 10 μmol 초과, 보다 바람직하게는 12 μmol 초과, 보다 더 바람직하게는 13 μmol 초과의 화학식 II의 화합물이 단계 1에서 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 5 mg 초과, 바람직하게는 6 mg 초과, 보다 바람직하게는 7 mg 초과의 화학식 II의 화합물이 단계 1에서 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 화학식 II의 화합물 7 mg이 단계 1에서 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 화학식 II의 화합물 8 mg이 단계 1에서 사용된다.
다른 실시양태에서, 1.5 내지 50 μmol/mL, 바람직하게는 5 내지 25 μmol/mL, 보다 바람직하게는 7 내지 20 μmol/mol의, 아세토니트릴 또는 아세토니트릴/공용매 혼합물 중의 화학식 II의 화합물의 용액이 단계 1에서 사용된다.
임의로, R이 PG일 경우에, 단계 2는 화학식 III의 화합물을 탈보호시켜 화학식 I의 화합물을 수득하는 것을 포함한다. 반응 조건은 당업자에게 공지되어 있거나 자명하고, 본원에 참고로 포함되는 문헌 [Greene and Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis, third edition, page 494-653]에 개시된 것들로부터 선택되나, 이들로 제한되지는 않는다. 바람직한 반응 조건은 산의 첨가 및 0℃ 내지 180℃에서의 교반; 염기의 첨가 및 0℃ 내지 180℃에서의 가열; 또는 이들의 조합이다.
바람직하게는, 단계 1 및 단계 2는 동일한 반응 용기에서 수행된다.
단계 3은 화학식 I의 화합물의 정제 및 제제화를 포함한다. 방사성 트레이서의 정제 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있고, HPLC 방법 및 고체상 추출 방법이 포함된다.
한 실시양태에서, 조질 생성물 혼합물을 HPLC에 의해 정제하고 수집된 생성물 분획을 추가로 고체상 카트리지를 통해 통과시켜, HPLC 용매 (예컨대, 아세토니트릴)를 제거하고 주입가능한 제제로 화학식 I의 화합물을 제공한다.
다른 실시양태에서, 조질 생성물 혼합물을 HPLC에 의해 정제하고, 여기서 HPLC 용매 혼합물 (예를 들어, 에탄올과 수성 완충액의 혼합물)은 화학식 I의 화합물의 주입가능한 제제의 부분일 수 있다. 수집된 생성물 분획을 제제의 다른 부분으로 희석시키거나 그와 혼합할 수 있다.
다른 실시양태에서, 조질 생성물 혼합물을 고체상 카트리지에 의해 정제한다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물의 제조 방법은 자동화 합성을 가능하게 하는, 모듈 (보고: 문헌 [Krasikowa, Synthesis Modules and Automation in F-18 labeling (2006), in: Schubiger P.A., Friebe M., Lehmann L., (eds), PET-Chemistry - The Driving Force in Molecular Imaging. Springer, Berlin Heidelberg, pp. 289-316])을 사용하여 수행된다. 보다 바람직하게는, 상기 방법은 원포트(one-pot) 모듈을 사용하여 수행된다. 보다 더 바람직하게는, 상기 방법은 통상적으로 공지된 비카셋트형 모듈 (예를 들어, 에케르트&지글러 모듈러-랩, GE 트레이서랩 FX, 레이테스트 신크롬) 및 카셋트형 모듈 (예를 들어, GE 트레이서랩 MX, GE 패스트랩, IBA 신테라, 에케르트&지글러 모듈러-랩 팜트레이서)에서 수행되고, 임의로, HPLC 또는 분배 장치와 같은 추가의 기구가 상기 모듈에 부착된다.
제2 측면에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 완전 자동화 및/또는 원격 제어 제조 방법에 관한 것이며, 여기서 화학식 I, II 및 III의 화합물 및 단계 1, 2 및 3은 상기에 기재되어 있다.
바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 인간에게 투여 (주입)되는 용도를 위한 화학식 I의 제제를 제공하는, GMP 지침에 따라 적격인 완전 자동화된 방법이다.
제3 측면에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 제약 조성물을 제조하기 위한 키트에 관한 것이다.
한 실시양태에서, 키트는 소정량의 화학식 II의 화합물 및 화학식 II의 화합물을 용해시키기 위한 아세토니트릴 또는 아세토니트릴 및 공용매를 함유하는 밀봉된 바이알을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 II의 화합물은 아세토니트릴에 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물에 용해되고, 여기서 아세토니트릴의 비율은 적어도 50%, 보다 바람직하게는 70%, 보다 더 바람직하게는 90%이다. 바람직하게는, 키트는 1.5 내지 75 μmol, 바람직하게는 7.5 내지 50 μmol, 보다 바람직하게는 10 내지 30 μmol, 보다 더 바람직하게는 12 내지 25 μmol, 보다 더 바람직하게는 13 내지 25 μmol의 화학식 II의 화합물을 함유한다.
또 다른 실시양태에서, 키트는 7.5 μmol 초과, 바람직하게는 10 μmol 초과, 보다 바람직하게는 12 μmol 초과, 보다 더 바람직하게는 13 μmol 초과의 화학식 II의 화합물을 함유한다.
또 다른 실시양태에서, 키트는 5 mg 초과, 바람직하게는 6 mg 초과, 보다 바람직하게는 7 mg 초과의 화학식 II의 화합물을 함유한다.
또 다른 실시양태에서, 키트는 화학식 II의 화합물 7 mg을 함유한다.
또 다른 실시양태에서, 키트는 화학식 II의 화합물 8 mg을 함유한다.
임의로, 키트는 아세토니트릴 또는 아세토니트릴 및 공용매의 용액으로 화학식 II의 화합물을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 화학식 II의 화합물은 아세토니트릴에 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물에 용해되고, 여기서 아세토니트릴의 비율은 적어도 50%, 보다 바람직하게는 70%, 보다 더 바람직하게는 90%이다.
임의로, 키트는 아세토니트릴 또는 아세토니트릴 및 공용매의 용액으로 화학식 II의 화합물을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 화학식 II의 화합물은 아세토니트릴에 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물에 용해되고, 여기서 아세토니트릴의 비율은 50% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 더 바람직하게는 90% 이상이다.
임의로, 키트는 화학식 I의 화합물을 제조하기 위한 추가의 요소, 예컨대 고체상 추출 카트리지, 플루오르화 시약 (상기 기재된 바와 같음), 탈보호기 분할 시약, 정제를 위한 용매 또는 용매 혼합물, 제제화를 위한 용매 및 부형제를 함유한다.
한 실시양태에서, 키트는 "카셋트형 모듈" (예컨대, 트레이서랩 MX 또는 IBA 신테라)을 위한 플랫폼(platform) (예를 들어, 카셋트)을 함유한다.
정의
본 발명의 명세서에서, 바람직한 염은 본 발명에 따른 화합물의 제약상 적합한 염이다. 본 발명은 또한 그의 부분이 제약 적용에는 적합하지 않지만, 예를 들어 본 발명에 따른 화합물을 단리하거나 정제하기 위해 사용될 수 있는 염을 포함한다.
본 발명에 따른 화합물의 제약상 적합한 염에는 무기산, 카르복실산 및 술폰산의 산 부가염, 예를 들어 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 나프탈렌 디술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프로피온산, 락트산, 타르타르산, 말산, 시트르산, 푸마르산, 말레산 및 벤조산의 염이 포함된다.
본 발명에 따른 화합물의 제약상 적합한 염에는 또한 통상의 염기의 염, 예를 들어 바람직하게는 알칼리 금속염 (예를 들어, 나트륨염 및 칼륨염), 알칼리 토금속염 (예를 들어, 칼슘염 및 마그네슘염), 및 암모니아 또는 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 유기 아민, 예를 들어 바람직하게는 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸디이소프로필아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디시클로헥실아민, 디메틸아미노에탄올, 프로카인, 디벤질아민, N 메틸모르폴린, 아르기닌, 리신, 에틸렌디아민 및 N 메틸피페리딘으로부터 유래된 암모늄염도 포함된다.
용어 할로겐 또는 할로는 Cl, Br, F 또는 I를 말한다.
본원에서 사용되는 용어 "아민 보호기"는 그 자체로서 또는 또 다른 기의 부분으로서 당업자에게 공지되어 있거나 자명하고, 이는 보호기 클래스, 즉 카르바메이트, 아미드, 이미드, N-알킬 아민, N-아릴 아민, 이민, 에나민, 보란, N-P 보호기, N-술페닐, N-술포닐 및 N-실릴로부터 선택되나, 이들로 제한되지는 않으며, 또한 본원에 참고로 포함되는 문헌 [Greene and Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis, third edition, page 494-653]에 개시된 것들로부터 선택되나, 이들로 제한되지는 않는다. 아민 보호기는 바람직하게는 카르보벤질옥시 (Cbz), p-메톡시벤질 카르보닐 (Moz 또는 MeOZ), tert-부틸옥시카르보닐 (BOC), 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐 (FMOC), 벤질 (Bn), p-메톡시벤질 (PMB), 3,4-디메톡시벤질 (DMPM), p-메톡시페닐 (PMP)이거나, 또는 보호된 아미노기는 1,3-디옥소-1,3-디히드로-2H-이소인돌-2-일 (프탈이미도) 또는 아지도 기이다.
본원에서 사용되는 용어 "이탈기"는 그 자체로서 또는 또 다른 기의 부분으로서 당업자에게 공지되어 있거나 자명하고, 이는 원자 또는 원자로 이루어진 기가 친핵제에 의해 화학 물질로부터 분리가능한 것을 의미한다. 그 예는 예를 들어 문헌 [Synthesis (1982), p. 85-125]의 표 2 (제86면; (상기 표 2의 마지막 항목은 "n-C4H9S(O)2-O-노나플레이트" 대신에 "n-C4F9S(O)2-O-노나플레이트"로 수정되어야 함)), [Carey and Sundberg, Organische Synthese, (1995), page 279-281]의 표 5.8; 또는 [Netscher, Recent Res. Dev. Org. Chem., 2003, 7, 71-83]의 반응식 1, 2, 10 및 15 등, [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]의 구체적으로 제25면의 반응식 4, 제28면의 반응식 5, 제30면의 표 4, 제33면의 도 7에 제시되어 있다.
용어 술포닐옥시는 -O-S(O)2-Q를 말하고, 여기서 Q는 임의로 치환된 아릴 또는 임의로 치환된 알킬이다.
본원에서 사용되는 용어 "알킬"은 그 자체로서 또는 또 다른 기의 부분으로서 C1-C10 직쇄 또는 분지 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헵틸, 헥실, 데실 또는 아다만틸을 말한다. 바람직하게는, 알킬은 C1-C6 직쇄 또는 분지 알킬 또는 C7-C10 직쇄 또는 분지 알킬이다. 저급 알킬은 C1-C6 직쇄 또는 분지 알킬이다.
본원에서 사용되는 용어 "아릴"은 그 자체로서 또는 또 다른 기의 부분으로서 고리 부분에 6 내지 10개의 탄소를 함유하는 모노시클릭 또는 바이시클릭 방향족기, 예컨대 페닐, 나프틸 또는 테트라히드로나프틸을 말한다.
용어 "치환"이 사용될 경우에, 이는 "치환"이 사용된 표현에서 지시된 원자 상의 1개 이상의 수소가 할로겐, 니트로, 시아노, 트리플루오로메틸, 알킬 및 O-알킬을 포함하는 군으로부터의 1개 또는 복수 개의 잔기로 대체되나, 단 각각의 원자의 표준 원자가를 초과하지 않으며, 치환이 화학적으로 안정한 화합물, 즉 반응 혼합물로부터 유용한 순도로의 단리를 견딜 정도로 충분히 강한 화합물을 초래하는 것을 나타내고자 한다.
달리 명시하지 않는 한, 본 발명의 화학식의 화합물 자체 뿐만 아니라, 그의 제약 조성물을 언급할 때, 본 발명은 수화물, 염 및 착물을 모두 포함한다.
용어 "F-18"은 불소 동위원소 18F를 의미한다. 용어 "F-19"는 불소 동위원소 19F를 의미한다.
실시예
방사화학적 및 화학적 순도의 측정
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린 및 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 방사화학적 및 화학적 순도를 분석용 HPLC (칼럼: 아틀란티스(Atlantis) T3; 150x4.6 mm, 3 ㎛, 워터스; 용매 A: 5 mM K2HPO4 pH 2.2; 용매 B: 아세토니트릴; 유량: 2 mL/min., 구배: 0:00 min. 40% B, 0:00-05:50 min. 40-90% B, 05:50-05:60 min. 90-40% B, 05:60-09:00 min. 40% B)에 의해 측정하였다.
- 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)-비닐]-N-메틸아닐린의 체류 시간: 정성 관리를 위해 사용되는 HPLC 시스템에 따라 3.50-3.95 min. 상이한 기구 (예를 들어, 배관) 때문에 상이한 HPLC 시스템 사이에 체류 시간의 차이가 관찰되었다. 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 존재가 비방사성 기준 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-19]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린과의 공동주입에 의해 입증되었다.
- 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 체류 시간: 3.47 min. 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 존재가 비방사성 기준 -[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-19]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린과의 공동용리에 의해 입증되었다.
실시예 1 GE 트레이서랩 FX N 에서 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에 톡시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린을 방사성합성할 때, 방사성플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 대 DMSO 를 사용하는 것의 비교
Figure pct00016
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 트레이서랩 FXN 합성장치 (도 1)에서, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 또는 DMSO를 사용하여 수행하였다. 합성장치의 설정 및 결과를 표 1에 요약하였다.
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지 (C1, 도 1)에 넣었다. 방사능 물질을 반응기 내로 탄산칼륨/크립토픽스 혼합물 ("V1"로부터의)을 사용하여 용리하였다.
용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴 ("V2"로부터의)을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 2a 용액 ("V3"으로부터의)을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 8분 동안 120℃에서 가열하였다. 60℃로 냉각시킨 후에, HCl/아세토니트릴 혼합물 ("V4"로부터의)을 첨가하고 용액을 4분 동안 110℃에서 가열하였다.
반정제용 HPLC 전에 DMSO를 제거하기 위해, DMSO 표지의 조질 생성물을 "혼합-바이알"로부터의 물로 희석시킨 후에, C18 라이트 카트리지 (C2, 도 1)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "혼합-바이알" 내로 "V5"로부터의 물을 사용하여 세척해낸 후에, 주입 밸브를 통해 폐기물병으로 제거하였다. 조질 생성물을 "혼합-바이알" 내로 "V6"으로부터의 아세토니트릴을 사용하여 용리하고 "V7"로부터의 암모늄 포르메이트 용액으로 희석시켰다. 혼합물을 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 물 30 mL를 함유하는 "플라스크" 내로 수집하였다. 용액을 tC18 플러스(plus) 카트리지 (C3)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "V9"로부터의 수중의 20% 에탄올로 세척하고 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 에탄올 1.5 mL를 사용하여, 제제 베이스 (인산염 완충액, PEG400 및 아스코르브산으로 이루어짐) 8.5 mL를 함유하는 생성물 바이알 내로 용리하였다.
이에 반해, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에는 C18 카트리지 (C2, 도 1)가 필요하지 않음이 밝혀졌다. 용매/시약을 "V5" 및 "V7"에 충전하지 않았다. 조질 생성물 혼합물을 "V6"으로부터의 1 M NaOH 1 mL 및 암모늄 포르메이트 (0.1 M) 2 mL로 희석시킨 후에, HPLC 바이알 ("혼합-바이알")로 그대로 옮겼다.
38% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 제공한 DMSO 1 mL 중의 2a 7 mg을 사용한 방법에 비해, 더 높은 방사화학적 수율 50% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 아세토니트릴 1 mL 중의 2a 7 mg을 사용하여 달성되었다.
Figure pct00017
DMSO 대신에 아세토니트릴을 사용하는 방법의 또 다른 장점은 반정제용 HPLC의 패턴이다. 추가의 C18 카트리지에도 불구하고, 잔류 DMSO가 광폭 생성물 피크 (도 2)를 유도하였고, 반면에 아세토니트릴을 사용한 방법은 동일한 반정제용 HPLC 칼럼에서 비방사성 부산물로부터의 분리가 개선된 날카로운 피크 (도 3)를 유도하였다.
실시예 2 GE 트레이서랩 FX N 에서 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에 톡시) 에톡시 ]- 에톡시 }피리딘-3-일)비닐]-N- 메틸아닐린을 합성할 때, 방사성플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 대 DMSO 를 사용하는 것의 비교
Figure pct00018
4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 트레이서랩 FXN 합성장치 (도 1)에서 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 또는 DMSO를 사용하여 수행하였다. 합성장치의 설정 및 결과를 표 2에 요약하였다.
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지 (C1, 도 1)에 넣었다. 방사능 물질을 탄산칼륨/크립토픽스 혼합물 ("V1"로부터의)을 사용하여 반응기 내로 용리하였다.
용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴 ("V2"로부터의)을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 2b 용액 ("V3"으로부터의)을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 8분 동안 120℃에서 가열하였다. 60℃로 냉각시킨 후에, HCl/아세토니트릴 혼합물 ("V4"로부터의)을 첨가하고 용액을 4분 동안 110℃에서 가열하였다.
반정제용 HPLC 전에 DMSO를 제거하기 위해, DMSO 표지의 조질 생성물을 "혼합-바이알"로부터의 물로 희석시킨 후에, C18 라이트 카트리지 (C2, 도 1)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "V5"로부터의 물을 사용하여 "혼합-바이알" 내로 세척해 낸 후에, 주입 밸브를 통해 폐기물병 내로 제거하였다. 조질 생성물을 "V6"으로부터의 아세토니트릴을 사용하여 "혼합-바이알" 내로 용리하고 "V7"로부터의 암모늄 포르메이트 용액으로 희석시켰다. 혼합물을 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 물 30 mL를 함유하는 "플라스크" 내로 수집하였다. 용액을 tC18 플러스 카트리지 (C3)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "V9"로부터의 수중의 20% 에탄올로 세척하고 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 에탄올 1.5 mL를 사용하여, 제제 베이스 (인산염 완충액, PEG400 및 아스코르브산으로 이루어짐) 8.5 mL를 함유하는 생성물 바이알 내로 용리하였다.
이에 반해, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에는 C18 카트리지 (C2, 도 1)가 필요하지 않음이 밝혀졌다. 용매/시약을 "V5" 및 "V7"에 충전하지 않았다. 조질 생성물 혼합물을 "V6"으로부터의 1 M NaOH 1 mL 및 암모늄 포르메이트 (0.1 M) 2 mL로 희석시킨 후에, HPLC 바이알 ("혼합-바이알")로 그대로 옮겼다.
34% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}피리딘-3-일)비닐]-N-메틸아닐린을 제공한 DMSO 1 mL 중의 2b 7 mg을 사용한 방법에 비해, 더 높은 방사화학적 수율 44% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 아세토니트릴 1 mL 중의 2b 7 mg을 사용하여 달성되었다.
Figure pct00019
DMSO 대신에 아세토니트릴을 사용하는 방법의 또 다른 장점은 반정제용 HPLC의 패턴이다. 추가의 C18 카트리지에도 불구하고, 잔류 DMSO가 광폭 생성물 피크 (도 4)를 유도하였고, 반면에 아세토니트릴을 사용한 방법은 동일한 반정제용 HPLC 칼럼에서 비방사성 부산물로부터의 분리가 개선된 날카로운 피크 (도 5)를 유도하였다.
실시예 3 GE 트레이서랩 MX 에서의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로 에톡시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린의 합성 및 정제
Figure pct00020
트레이서랩 MX에서의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성 및 정제를 위해, 키트를 조립하였다 (표 3).
Figure pct00021
MX 모듈에서의 카셋트의 설정은 도 6에 도해되어 있다.
전구체 2c를 "청색 캡핑 바이알"로부터의 아세토니트릴 대략 1.8 mL를 사용하여, 합성 과정 동안에 "적색 캡핑 바이알"에서 용해시켰다. 플루오라이드 (2.4 GBq)를 MX 모듈로 옮기고 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 반응기 내로 "용리액 바이알"로부터의 탄산칼륨/크립토픽스 혼합물을 사용하여 용리하였다. 공비 건조 (가열, 진공, 질소 스트림 및 "청색 캡핑 바이알"로부터의 아세토니트릴의 첨가) 후에, 아세토니트릴 중의 2c의 용액을 "적색 캡핑 바이알"로부터 반응기 내로 옮겼다. 생성 혼합물을 10분 동안 120℃에서 가열하였다. HCl을 시린지를 통해 "녹색 캡핑 바이알"로부터 반응기 내로 옮겼다. 혼합물을 5분 동안 110℃에서 가열하였다. 탈보호 동안에, "용매 용기 1"로부터의 용매 혼합물 1을 좌측 시린지에 의해 "정제 카트리지"를 통해 플러싱하였다. 조질 생성물 혼합물을 "2 mL 용량의 시린지"로부터의 수산화나트륨/완충액 혼합물과 혼합하고, "용매 용기 1"로부터의 용매 1로 희석시켰다. 희석된 조질 생성물 혼합물을 "정제 카트리지"를 통해 통과시켰다. 비방사성 부산물을 제거하기 위해, "용매 용기 1"로부터의 용매 1을 좌측 시린지에 충전하고 "정제 카트리지"를 통해 폐기물병 내로 플러싱하였다. 상기 절차를 6회 반복하였다. "용매 용기 2"로부터의 용매 2를 우측 시린지에 충전하고 좌측 시린지로 옮겼다. 용매 2를 좌측 시린지에 의해 "정제 카트리지"를 통해 플러싱하였다. 제1 분획을 폐기물병으로 이동시키지만, 7.5 mL의 분획이 우측 시린지 내로 자동 수집되었다. 마지막으로, 생성물 분획을 생성물 바이알 (제제 베이스 1 및 제제 베이스 2가 사전에 충전되었음)로 옮겼다. 770 MBq (32%, 붕괴에 대하여 보정되지 않았음)의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린이 58분의 총 제조 시간 이내에 수득되었다. 카트리지 기반 정제는 반정제용 HPLC에 의해 달성되는 순도와 유사한, 방사화학적 및 화학적 순도의 생성물을 제공하였다 (도 7, 도 8).
실시예 4 2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-( 메틸 )아미노]- 페닐 }비닐] 페녹시 } 에톡시 )에톡시]에틸 4- 메틸벤젠술포네이트의 방사성 표지
Figure pct00022
2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[( tert - 부톡시카르보닐 )( 메틸 )아미노] 페닐 }-비닐] 페녹시 } 에톡시 ) 에톡시 ]에틸 4- 메틸벤젠술포네이트 (2c)의 합성
4-디메틸아미노피리딘 (26.7 mg) 및 트리에틸아민 (225 μL)을 디클로로메탄 (12 mL) 중의 tert-부틸 {4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-히드록시에톡시)에톡시]에톡시}페닐)비닐]페닐}메틸카르바메이트 (4) 1.0 g의 용액에 0℃에서 첨가하였다. 디클로로메탄 (13.5 mL) 중의 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (417 mg)의 용액을 0℃에서 첨가하였다. 생성 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하고 조질 생성물을 플래시 크로마토그래피 (실리카, 헥산 중의 0-80% 에틸 아세테이트)에 의해 정제하였다. 2c 850 mg을 무색 고형물로서 수득하였다.
Figure pct00023
2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-( 메틸아미노 ) 페닐 ]비닐} 페녹시 ) 에톡시 ]- 에톡시 }에틸 4-메 틸벤젠술포네이트 의 합성
a) 2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]-에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (2d)
2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}-비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (2c) 200 mg을 디클로로메탄 2.5 mL에 용해시켰다. 트리플루오로아세트산 250 μL를 첨가하고 혼합물을 4시간 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하였다. 조질 생성물을 디클로로메탄 (5 mL)에 용해시키고 탄산나트륨 용액 (10%, 2 x 2 mL)으로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨 상에서 건조시키고, 용매를 감압하에 제거한 다음, 잔류물을 플래시 크로마토그래피 (실리카, 헥산 중의 12-100% 에틸 아세테이트)에 의해 정제하였다. 2d 84 mg을 연적색 고형물로서 수득하였다.
Figure pct00024
b) 2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]-에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트 히드로클로라이드 (2e)
2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}-비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (2c) 200 mg을 디에틸 에테르 중의 HCl의 2 M 용액에 용해시켰다. 혼합물을 실온에서 72시간 동안 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하였다. 디에틸 에테르를 첨가하고 침전물을 수집하여 디에틸 에테르로 세척한 다음, 감압하에 건조시켰다. 2e 160 mg을 연황색 고형물로서 수득하였다.
Figure pct00025
c) 2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-(메틸아미노)페닐]비닐}페녹시)에톡시]-에톡시}에틸 4-메틸벤젠술포네이트 트리플루오로아세테이트 (2f)
2-[2-(2-{4-[(E)-2-{4-[(tert-부톡시카르보닐)(메틸)아미노]페닐}-비닐]페녹시}에톡시)에톡시]에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (2c) 200 mg을 디클로로메탄 2.5 mL에 용해시켰다. 트리플루오로아세트산 252 μL를 첨가하고 혼합물을 5시간 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하였다. 조질 생성물을 헥산 및 디에틸 에테르로 세척하고 감압하에 건조시켰다. 2f 84 mg을 연갈색 고형물로서 수득하였다.
Figure pct00026
2-{2-[2-(4-{(E)-2-[4-( 메틸아미노 ) 페닐 ]비닐} 페녹시 ) 에톡시 ]- 에톡시 }에틸 4-메 틸벤젠술포네이 트 (2d, 2e, 2f)의 방사성 표지
Figure pct00027
시약으로서 탄산칼륨/크립토픽스, 테트라부틸암모늄 히드록시드 또는 테트라부틸암모늄 중탄산염을 사용하여 방사성 표지를 수행하였다.
a) 탄산칼륨/크립토픽스를 사용하는 방사성 표지
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 아세토니트릴 1425 μL 및 물 75 μL 중의 크립토픽스 7.5 mg, 탄산칼륨 1 mg의 용액을 사용하여 용리하였다. 혼합물을 완만한 질소 스트림하에 120℃에서 건조시켰다. 아세토니트릴 1 mL를 첨가한 후에 건조를 반복하였다.
아세토니트릴 1 mg 중의 전구체 (2d 5.0 mg 또는 2e 5.36 mg 또는 2f 6.11 mg)를 첨가하고 혼합물을 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 플루오라이드 도입을 방사성-TLC (실리카, 에틸 아세테이트)에 의해 측정하였고, 결과를 표 4에 요약하였다.
b) 테트라부틸암모늄 히드록시드를 사용하는 방사성 표지
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 약 4% n-Bu4OH 300 μL와 아세토니트릴 600 μL의 혼합물을 사용하여 용리하였다. 혼합물을 완만한 질소 스트림하에 120℃에서 건조시켰다. 아세토니트릴 1 mL를 첨가한 후에 건조를 반복하였다.
아세토니트릴 1 mg 중의 전구체 (2d 5.0 mg 또는 2e 5.36 mg 또는 2f 6.11 mg)를 첨가하고 혼합물을 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 플루오라이드 도입을 방사성-TLC (실리카, 에틸 아세테이트)에 의해 측정하였고, 결과를 표 4에 요약하였다.
c) 테트라부틸암모늄 중탄산염을 사용하는 방사성 표지
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 약 4% n-Bu4NHCO3 (4% n-Bu4OH의 수용액을 이산화탄소로 포화시킴) 300 μL와 아세토니트릴 600 μL의 혼합물을 사용하여 용리하였다. 혼합물을 완만한 질소 스트림하에 120℃에서 건조시켰다. 아세토니트릴 1 mL를 첨가한 후에 건조를 반복하였다.
아세토니트릴 1 mg 중의 전구체 (2d 5.0 mg 또는 2e 5.36 mg 또는 2f 6.11 mg)를 첨가하고 혼합물을 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 플루오라이드 도입을 방사성-TLC (실리카, 에틸 아세테이트)에 의해 측정하였고, 결과를 표 4에 요약하였다.
Figure pct00028
실시예 5 GE 트레이서랩 FX N 에서 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에 톡시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린을 방사성합성할 때, 메실레이트 전구체 2a를 3.5 mg 대 7 mg 사용하는 것의 비교
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 트레이서랩 FXN 합성장치 (도 1)에서 수행하였다.
합성장치의 설정 및 결과를 표 5에 요약하였다. [F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지 (C1, 도 1)에 넣었다. 방사능 물질을 탄산칼륨/크립토픽스 혼합물 ("V1"로부터의)을 사용하여 반응기 내로 용리하였다. 용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴 ("V2"로부터의)을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 2a 용액 ("V3"으로부터의)을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 8분 동안 120℃에서 가열하였다. 60℃로 냉각시킨 후에, HCl/아세토니트릴 혼합물 ("V4"로부터의)을 첨가하고 용액을 4분 동안 110℃에서 가열하였다.
조질 생성물을 "혼합-바이알"로 옮기고 "V6"으로부터의 수산화나트륨/암모늄 포르메이트 혼합물로 희석시켰다. 조질 생성물을 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 물 30 mL를 함유하는 "플라스크" 내로 수집하였다. 용액을 tC18 플러스 카트리지 (C3)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "V9"로부터의 수중의 20% 에탄올로 세척하고 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 에탄올 1.5 mL를 사용하여, 제제 베이스 (인산염 완충액, PEG400 및 아스코르브산으로 이루어짐) 8.5 mL를 함유하는 생성물 바이알 내로 용리하였다.
Figure pct00029
전구체의 양을 3.5 mg에서 7.0 mg으로 증가시킨 후에, 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 방사화학적 수율의 상당한 증가가 관찰되었다.
실시예 6 에케르트 & 지글러 모듈러랩에서 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린을 방사성합성할 때, 방사 성플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 대 tert -아밀 알콜을 사용하는 것의 비교
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 에케르트 & 지글러 모듈러랩 합성장치에서 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 또는 tert-아밀 알콜을 사용하여 수행하였다. 합성장치의 설정 및 결과를 하기 표에 요약하였다.
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지 (C1)에 넣었다. 방사능 물질을 크립토픽스 혼합물 ("V1"로부터의)을 사용하여 반응기 내로 용리하였다. 용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴 ("V2"로부터의)을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 전구체 2a 용액 ("V3"으로부터의)을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 12분 동안 120℃에서 가열하였다. 플루오르화 용매를 진공하에 6분 동안 120℃에서 제거하였다. 40℃로 냉각시킨 후에, HCl/아세토니트릴 혼합물 ("V4"로부터의)을 첨가하고 용액을 10분 동안 120℃에서 가열하였다.
조질 생성물 혼합물을 "V5"로부터의 2 M NaOH 1.5 mL 및 암모늄 포르메이트 (1 M) 0.3 mL로 희석시킨 후에, HPLC 바이알 ("혼합-바이알")로 그대로 옮겼다. tert-아밀 알콜로 인한 혼합물의 침전 및 상 분리를 피하기 위해, "혼합-바이알"은 사전에 아세토니트릴 1 mL 및 에탄올 1 mL를 함유하였다. 이에 반해, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에는 "혼합-바이알"에서 추가의 유기 용매가 필요하지 않음이 밝혀졌다.
혼합물을 반정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물 분획을 물 16 mL를 함유하는 "플라스크" 내로 수집하였다. 용액을 tC18 인바이런먼털(environmental) 카트리지 (C2)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 "V6"으로부터의 수중의 20% 에탄올로 세척하고 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 "V7"로부터의 에탄올 1.5 mL를 사용하여, 제제 베이스 (인산염 완충액, PEG400 및 아스코르브산으로 이루어짐) 8.5 mL를 함유하는 생성물 바이알 내로 용리하였다.
38% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음) 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 제공한 tert-아밀 알콜 1 mL 중의 전구체 7.4 mg을 사용한 방법에 비해, 더 높은 방사화학적 수율 48% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 아세토니트릴 1.8 mL 중의 전구체 8 mg을 사용하여 달성되었다.
Figure pct00030
실시예 7 GE 트레이서랩 MX 에서 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에 톡시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린을 방사성합성할 때, 방사성플루오르 화를 위한 용매로서 아세토니트릴 대 tert -아밀 알콜을 사용하는 것의 비교
4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 GE 트레이서랩 MX 합성장치에서 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴 또는 tert-아밀 알콜을 사용하여 수행하였다. 합성장치의 설정 및 결과를 하기 표에 요약하였다.
[F-18]플루오라이드를 QMA 카트리지 (C1)에 넣었다. 방사능 물질을 크립토픽스 혼합물 ("V1"로부터의)을 사용하여 반응기 내로 용리하였다. 용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴 ("V2"로부터의)을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 전구체 2a 용액 ("V3"으로부터의)을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 10분 동안 120℃에서 가열하였다. 플루오르화를 위한 용매로서 tert-아밀 알콜을 사용한 경우에는, 플루오르화 용매를 진공하에 6분 동안 120℃에서 제거하였다. 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에는 증발 단계가 필요하지 않았다. 40℃로 냉각시킨 후에, HCl/아세토니트릴 혼합물 ("V4"로부터의)을 첨가하고, 플루오르화를 위한 용매로서 tert-아밀 알콜을 사용한 경우에는 용액을 7분 동안 100℃에서 가열하고, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에는 용액을 5분 동안 110℃에서 가열하였다.
조질 생성물 혼합물을 "V5"로부터의 2 M NaOH 1.8 mL 및 암모늄 포르메이트 (1 M) 0.3 mL로 희석시킨 후에, 에탄올 0.5 mL를 함유하는 생성물 바이알로 그대로 옮겼다.
66% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)의 정제되지 않은 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 제공한 tert-아밀 알콜 1.7 mL 및 아세토니트릴 0.4 mL 중의 전구체 8 mg을 사용한 방법에 비해, 더 높은 방사화학적 수율 73% (붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 아세토니트릴 1.8 mL 중의 전구체 8 mg을 사용하여 달성되었다.
Figure pct00031
tert-아밀 알콜 대신에 아세토니트릴을 사용하는 방법의 또 다른 장점은 미가공 배치의 방사화학적 순도의 패턴이다.
플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에, tert-아밀 알콜 용매를 사용하였을 때처럼 방사성 표지 후에 용매의 증발이 필요하지 않기 때문에, 방사성 표지 시간이 단축되었다. 추가로, 플루오르화를 위한 용매로서 아세토니트릴을 사용한 경우에 tert-아밀 알콜을 사용하는 방법의 증발 단계 동안에 발생하는 진공 라인에서의 잔류 방사능의 부재로 인해 방사능 상실의 상당한 감소가 관찰되었다.
실시예 8 DMSO 중에서의 방법과 아세토니트릴 중에서의 신규 방법의 비교
일련의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린 합성을 WO2006066104호 (Zhang et al.)의 실시예 1, 실시예 6 및 실시예 7에서 개괄적으로 개시된 바와 같이, 3종의 상이한 합성장치 (에케르트 & 지글러 모듈러 랩, GE 트레이서랩 FX, GE 트레이서랩 MX)에서 수행하였다. 조질 생성물 혼합물을 HPLC 방법 A 또는 B에 의해 정제하였다.
방법 A): 탈보호 후에 수득된 조질 생성물 혼합물을 2 M NaOH와 0.1 M 암모늄 포르메이트의 혼합물로 중화시켜 (DMSO 중에서의 표지의 경우에는, 조질 혼합물을 HPLC에 로딩하기 전에, 추가로 C18 라이트 카트리지 상에서의 고체상 추출에 의해 예비정제함), 반정제용 HPLC (예를 들어, 칼럼: 제미니 C18, 10x250 mm, 5 ㎛, 페노메넥스; 용매: 70% 아세토니트릴, 5 mg/mL의 아스코르브산나트륨이 포함된 30% 암모늄 포르메이트 완충액 0.1 M, 유량 3 mL/min.)에 주입하였다. 생성물 분획을 10 mg/mL의 아스코르브산나트륨이 포함된 물 대략 160 mL를 함유하는 플라스크 내로 수집하였다. 혼합물을 C18 카트리지 (tC18 셉팍 인바이런먼털, 워터스)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 수중의 20% EtOH 대략 8-10 mL (10 mg/mL의 아스코르브산나트륨 함유)로 세척하였다. 마지막으로, 생성물을 에탄올 1.5 또는 3 mL를 사용하여, "제제 베이스" (PEG400, 인산염 완충액 및 아스코르브산을 포함함) 8.5 또는 17 mL를 함유하는 바이알 내로 용리하였다.
방법 B): (DMSO 중에서의 방사성 표지를 위해서는 사용되지 않음) 탈보호 후에 수득된 조질 생성물 혼합물을 2 M NaOH와 0.1 M 암모늄 포르메이트의 혼합물로 중화시켜, 반정제용 HPLC (칼럼: 예를 들어 제미니 C18, 10x250 mm, 5 ㎛, 페노메넥스 또는 시너지 히드로(Synergi Hydro)-RP, 250x10 mm, 10 ㎛ 80 Å, 페노메넥스 또는 시너지 히드로-RP, 250x10 mm, 4 ㎛ 80 Å, 페노메넥스; 용매: 60-70% 에탄올, 약 5 mg/mL의 아스코르브산염이 포함된 40-30% 아스코르브산염 완충액; 유량 3 mL/min. 또는 4 mL/min. 또는 6 mL/min.)에 주입하였다. 생성물 분획을 "제제 베이스" (PEG400, 인산염 완충액 및 아스코르브산을 포함함)를 함유하는 바이알 내로 그대로 수집하여, 최종 제제 10-24 mL를 제공하였다. 피크 컷팅 시간은 15% EtOH를 포함하는 제제가 수득되도록 소프트웨어에서 조정하였다.
도 9에서 모든 백색 정사각형 (각각은 DMSO를 사용한 각각의 합성에 대한 결과임, 8회 실험) 및 모든 흑색 점은 (각각은 아세토니트릴을 사용한 합성에 대한 결과임, 108회 실험)은 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 제조하는 개별 실험을 나타낸다. [F-18]플루오라이드의 출발 방사능과 관련하여 생성물 방사능의 경향이 추세선으로 도해되었다.
아세토니트릴을 사용하는 본 발명의 신규 방법의 경우에, 생성물 방사능과 출발 방사능 사이에 거의 선형인 상관관계가 입증되었다. 이에 반해, 반응 용매로서 DMSO를 사용함으로써, 특히 고수준의 방사능에서는 저수율이 달성되었다.
실시예 9 tert - 알콜 중에서의 방법과 아세토니트릴 중에서의 신규 방법의 비교
일련의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린 합성을 US20100113763호의 실시예 6 및 실시예 7에서 개괄적으로 개시된 바와 같이, 2종의 상이한 합성장치 (에케르트 & 지글러 모듈러 랩 및 GE 트레이서랩 MX)에서 수행하였다. 조질 생성물 혼합물을 HPLC 방법 A 또는 B에 의해 정제하였다.
방법 A):
탈보호 후에 수득된 조질 생성물 혼합물을 2 M NaOH와 0.1 M 암모늄 포르메이트의 혼합물로 중화시켜, 반정제용 HPLC (예를 들어, 칼럼: 제미니 C18, 10x250 mm, 5 ㎛, 페노메넥스; 용매: 70% 아세토니트릴, 5 mg/mL의 아스코르브산나트륨이 포함된 30% 암모늄 포르메이트 완충액 0.1 M, 유량 3 mL/min.)에 주입하였다. 생성물 분획을 10 mg/mL의 아스코르브산나트륨이 포함된 물 대략 160 mL를 함유하는 플라스크 내로 수집하였다. 혼합물을 C18 카트리지 (tC18 셉팍 인바이런먼털, 워터스)를 통해 통과시켰다. 카트리지를 수중의 20% EtOH 대략 8-10 mL (10 mg/mL의 아스코르브산나트륨 함유)로 세척하였다. 마지막으로, 생성물을 에탄올 1.5 또는 3 mL를 사용하여, "제제 베이스" (PEG400, 인산염 완충액 및 아스코르브산을 포함함) 8.5 또는 17 mL를 함유하는 바이알 내로 용리하였다.
방법 B):
탈보호 후에 수득된 조질 생성물 혼합물을 2 M NaOH와 0.1 M 암모늄 포르메이트의 혼합물로 중화시켜, 반정제용 HPLC (칼럼: 예를 들어 제미니 C18, 10x250 mm, 5 ㎛, 페노메넥스 또는 시너지 히드로-RP, 250x10 mm, 10 ㎛ 80 Å, 페노메넥스 또는 시너지 히드로-RP, 250x10 mm, 4 ㎛ 80 Å, 페노메넥스; 용매: 60-70% 에탄올, 약 5 mg/mL의 아스코르브산염을 포함하는 40-30% 아스코르브산염 완충액; 유량 3 mL/min. 또는 4 mL/min. 또는 6 mL/min.)에 주입하였다. 생성물 분획을 "제제 베이스" (PEG400, 인산염 완충액 및 아스코르브산을 포함함)를 함유하는 바이알 내로 그대로 수집하여, 최종 제제 10-24 mL를 제공하였다. 피크 컷팅 시간은 15% EtOH를 포함하는 제제가 수득되도록 소프트웨어에서 조정하였다.
도 10에서 모든 x표 (각각은 tert-아밀알콜을 사용하는 것을 포함하는 합성에 대한 결과임, 103회 실험) 및 모든 흑색 점은 (각각은 아세토니트릴을 사용한 합성에 대한 결과임, 108회 실험)은 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린을 제조하는 개별 실험을 나타낸다. [F-18]플루오라이드의 출발 방사능과 관련하여 생성물 방사능의 경향이 추세선으로 도해되었다.
아세토니트릴을 사용하는 본 발명의 신규 방법의 결과에서 거의 선형인 상관관계가 관찰되었다. 이에 반해, 반응 용매로서 tert-아밀알콜을 사용함으로써, 변동이 큰 결과 및, 특히 고수준의 방사능에서, 저수율이 달성되었다.
실시예 10 트레이서랩 FX N 에서의 4-[(E)-2-(6-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에톡시 ) 에톡시 ]- 에톡시 }피리딘-3-일)비닐]-N- 메틸아닐린의 합성
합성을 트레이서랩 FXN 합성장치에서 수행하였다. [F-18]플루오라이드 (10 GBq)를 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 탄산칼륨/크립토픽스/아세토니트릴/물 혼합물을 사용하여 반응기 내로 용리하였다. 용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 아세토니트릴 1.5 mL 중의 2b 8 mg의 용액을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 10분 동안 120℃에서 가열하였다. 60℃로 냉각시킨 후에, 1.5 M HCl 1 mL를 첨가하고 반응기를 110℃에서 5분 동안 가열하였다. 조질 생성물을 중화시키고 (1 mL의 1 M NaOH/암모늄 포르메이트), 희석시킨 다음 (EtOH 0.5 mL 및 MeCN 1.5 mL 사용), 반정제용 HPLC 칼럼 (시너지 히드로-RP, 250x10 mm, 페노메넥스)으로 옮겼다. 60% 에탄올과 40% 아스코르브산염 완충액 (5 g/l의 아스코르브산나트륨 및 50 mg/l의 아스코르브산, pH 7.0)의 혼합물을 칼럼을 통해 3 mL/min.으로 플러싱하였다. 약 10분에 생성물 분획을 100초간 직접 수집하고 제제 베이스 (인산염 완충액, 아스코르브산, PEG400) 15 mL와 혼합하였다. 4.2 GBq (42%, 붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 61분의 총 합성 시간 이내에 달성되었다. 방사화학적 순도 (HPLC에 의해 측정, tR = 3.42 min.)는 99%를 초과하는 것으로 측정되었다.
실시예 11 트레이서랩 FX N 에서의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18] 플루오로에톡 시) 에톡시 ]- 에톡시 } 페닐 )비닐]-N- 메틸아닐린의 합성
Figure pct00032
합성을 트레이서랩 FXN 합성장치에서 수행하였다. [F-18]플루오라이드 (6.85 GBq)를 QMA 카트리지에 넣었다. 방사능 물질을 탄산칼륨/크립토픽스/아세토니트릴/물 혼합물을 사용하여 반응기 내로 용리하였다. 용매를 완만한 질소 스트림 및 진공하에 가열하면서 제거하였다. 아세토니트릴을 첨가한 후에 건조를 반복하였다. 아세토니트릴 1.5 mL 중의 2g 8 mg의 용액을 건조된 잔류물에 첨가하고 혼합물을 10분 동안 120℃에서 가열하였다. 60℃로 냉각시킨 후에, 조질 생성물을 HPLC 용리액 4 mL로 희석시키고 반정제용 HPLC 칼럼 (시너지 히드로-RP, 250x10 mm, 페노메넥스)으로 옮겼다. 60% 에탄올과 40% 아스코르브산염 완충액 (5 g/l의 아스코르브산나트륨 및 50 mg/l의 아스코르브산, pH 7.0)의 혼합물을 칼럼을 통해 3 mL/min.으로 플러싱하였다. 약 12분에 생성물 분획을 100초간 직접 수집하여 제제 베이스 (인산염 완충액, 아스코르브산, PEG400) 15 mL와 혼합하였다.
2.54 GBq (37%, 붕괴에 대하여 보정되지 않았음)가 53분의 총 합성 시간 이내에 달성되었다. 방사화학적 순도 (HPLC에 의해 측정, tR = 3.78 min.)는 99%를 초과하는 것으로 측정되었다.
도면의 간단한 설명
도 1 트레이서랩 FXN의 설정 (트레이서랩 소프트웨어로부터 채택)
도 2 DMSO 중에서의 합성의 정제용 HPLC 크로마토그램 (상단: 방사능, 하단: UV 254 nm)
도 3 아세토니트릴 중에서의 합성의 정제용 HPLC 크로마토그램 (상단: 방사능, 하단: UV 254 nm)
도 4 DMSO 중에서의 합성의 정제용 HPLC 크로마토그램 (상단: 방사능, 하단: UV 254 nm)
도 5 아세토니트릴 중에서의 합성의 정제용 HPLC 크로마토그램 (상단: 방사능, 하단: UV 254 nm)
도 6 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 합성을 위한 트레이서랩 MX의 설정 (코인시던스 FDG 소프트웨어로부터 채택)
도 7 "정제 카트리지"를 통과하기 전의 MX 합성의 조질 생성물의 분석용 HPLC (샘플을 반응기로부터 채취함); a: 방사능; b: UV 시그널 320 nm
도 8 MX 합성 및 카트리지 기반 정제 후의 4-[(E)-2-(4-{2-[2-(2-[F-18]플루오로에톡시)에톡시]-에톡시}페닐)비닐]-N-메틸아닐린의 분석용 HPLC; a: 방사능; b: UV 시그널 320 nm
도 9 신규 방법 (MeCN)의 이전에 개시되었던 방법 1 (DMSO)과의 결과 비교
도 10 신규 방법 (MeCN)의 이전에 개시되었던 방법 2 (tert-아밀알콜)와의 결과 비교

Claims (15)

  1. 단계 1: 하기 화학식 II의 화합물을 F-18 플루오르화제로 방사성 표지하여, R이 H일 경우에는 하기 화학식 I의 화합물을 수득하거나 R이 PG일 경우에는 하기 화학식 III의 화합물을 수득하는 단계,
    단계 2: R이 PG일 경우에, 보호기 PG를 분할시켜 화학식 I의 화합물을 수득하는 단계,
    단계 3: 화학식 I의 화합물을 정제 및 제제화하는 단계
    를 포함하고, 여기서 방사성플루오르화 반응은 아세토니트릴 중에서, 또는 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되는 것인, 하기 화학식 I의 화합물의 제조 방법.
    <화학식 I>
    Figure pct00033

    <화학식 II>
    Figure pct00034

    <화학식 III>
    Figure pct00035

    상기 식에서,
    n은 1 내지 6이고,
    X는
    a) CH,
    b) N
    로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R은
    a) H,
    b) PG
    로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    PG는 "아민 보호기"이고,
    LG는 이탈기이고, 여기서 LG는 0 내지 3개의 불소 원자를 함유한다.
  2. 제1항에 있어서, PG가
    a) Boc,
    b) 트리틸 및
    c) 4-메톡시트리틸
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, LG가
    a) 할로겐 및
    b) 술포닐옥시
    로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 할로겐은 클로로, 브로모 또는 요오도인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 술포닐옥시가
    a) 메탄술포닐옥시,
    b) p-톨루엔술포닐옥시,
    c) (4-니트로페닐)술포닐옥시,
    d) (4-브로모페닐)술포닐옥시
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, n이 3이고 X가 CH인 방법.
  6. 제1항에 있어서, n이 3이고, X가 CH이고, R이 Boc이고, LG가 메탄술포닐옥시인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 방사성플루오르화 반응이 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되고, 여기서 아세토니트릴의 비율이 50% 이상인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 방사성플루오르화 반응이 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되고, 여기서 아세토니트릴의 비율이 70% 이상인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 방사성플루오르화 반응이 아세토니트릴과 공용매의 혼합물 중에서 수행되고, 여기서 아세토니트릴의 비율이 90% 이상인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 1.5 내지 75 μmol, 바람직하게는 10 내지 30 μmol, 보다 더 바람직하게는 12 내지 25 μmol의 화학식 II의 화합물이 단계 1에서 사용되는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 완전 자동화 공정으로 수행되는 방법.
  12. 소정량의 화학식 II의 화합물을 포함하는 밀봉된 바이알 및 아세토니트릴 또는 아세토니트릴 및 공용매를 포함하는 밀봉된 바이알을 포함하는 키트.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 3이 HPLC에 의한 정제를 포함하는 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 단계 3에서 사용되는 HPLC 용매가 에탄올과 수성 완충액의 혼합물인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 수성 완충액이 아스코르브산 또는 그의 염을 포함하는 것인 방법.
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