KR20170083543A - 플루오라이드 포획 배열체 - Google Patents

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KR20170083543A
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Abstract

본 발명은 단일 카세트에서 다수의 회분의 [18F] 표지 화합물의 자동화된 생성을 위한 신규 화학 방법, 신규 카세트 구성, 및 신규 소프트웨어를 제공한다. 본 발명은 1개의 핫셀에 있는 1개의 합성장치가 같은 날에 복수의 회분의 [18F]-표지 PET 추적자를 연속으로 생성하는 것을 허용한다. 특히, 본 발명은 [18F]플루오라이드의 포획 및 [18O]물의 회수에 유용한 신규 배열체를 제공한다.

Description

플루오라이드 포획 배열체{FLUORIDE TRAPPING ARRANGEMENT}
발명의 기술 분야
본 발명은 [18F]-표지 화합물, 특히, 양전자 방출 단층 촬영(PET)용 생체내 영상화제로 이용하기에 적당한 [18F]-표지 화합물의 자동화된 합성 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 초점은 정확히 1개의 일회용 카세트를 이용하여 1개 회분(batch) 초과의 [18F]-표지 화합물의 자동화된 합성, 및 특히, [18F]플루오라이드의 포획 및 용리를 위한 신규 시스템이다.
관련 기술의 설명
생체내 영상화제로 이용하기 위한 방사성표지 화합물은 현재 전형적으로 자동화된 합성 장치(별법으로, "방사성합성장치")에 의해 제조된다. 그러한 자동화된 합성 장치는 지이 헬스케어(GE Healthcare); 씨티아이 인크.(CTI Inc.); 이온 빔 어플리케이션즈 에스.에이.(Ion Beam Applications S.A.)(Chemin du Cyclotron 3, B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgium); 레이테스트(Raytest)(독일) 및 바이오스캔(Bioscan)(미국)을 포함해서 다양한 공급처로부터 상업적으로 입수가능하다. 방사성화학은 그 장치의 이동형 부품의 기계적 이동이 카세트의 작동을 제어하도록 하는 방식으로 그 장치에 제거가능하게 및 상호교체가능하게 설비되도록 설계된 "카세트" 또는 "카트리지"에서 일어난다. 적당한 카세트는 많은 단계로 그 장치에 조립되는 부품의 키트로서 제공될 수 있거나, 또는 단일 단계로 부착되는 단일 피스로서 제공될 수 있고 이렇게 함으로써 사람의 실수 위험을 감소시킨다. 단일 피스 배열은 일반적으로 주어진 회분의 방사성의약품의 제조를 수행하는 데 필요한 모든 시약, 반응 용기 및 장치를 포함하는 일회용 1회 사용 카세트이다.
상업적으로 입수가능한 지이 헬스케어의 패스트랩(FASTlab)TM 카세트는 시약 또는 바이알이 부착될 수 있는 포트와 각각 연관된 선형 어레이의 밸브를 포함하는, 시약이 미리 로딩된 일회용 단일 피스 유형의 한 예이다. 각 밸브는 자동화된 합성 장치의 상응하는 이동형 아암(arm)과 인터페이스로 접속하는 수-암 조인트를 갖는다. 따라서, 카세트가 장치에 부착될 때 아암의 외부 회전이 밸브의 개방 또는 폐쇄를 제어한다. 장치의 추가의 이동형 부품은 시린지 플런저 팁 상에 고정되고 이러해서 시린지 배럴을 올리거나 또는 내리도록 설계된다. 패스트랩™ 카세트는 25개의 동일한 3-방향 밸브를 선형 어레이로 가지고, 그의 예를 도 1 및 2에 나타낸다. 도 1은 상업적으로 입수가능한 FDG 포스페이트 패스트랩™ 카세트의 개략도이고, 도 2는 상업적으로 입수가능한 FDG 시트레이트 패스트랩™ 카세트의 개략도이다.
도 1 및 2의 카세트에서 [18F]플루오로데옥시글루코스([18F]FDG)의 합성은 18O(p,n)18F- 반응에 의해 생성되는 [18F]플루오라이드를 이용한 친핵성 플루오르화에 의해 수행된다. 이렇게 해서 생성된 18F-는 6번 위치(즉, 왼쪽에서부터 6번째 밸브)에서 카세트에 들어가서, 5번 위치의 튜빙을 통해 4번 위치에 놓인 QMA(사차 메틸 암모늄 음이온 교환) 고체상 추출 (SPE) 컬럼으로 이동한다. 18F-는 이온 교환 반응에 의해 보유되고, 18O-물은 카세트의 공통 경로를 통해 흘러서 1번 위치에서 회수되도록 허용된다. 그 다음, QMA에 보유된 18F-는 3번 위치의 시린지 내에 끌어들여져 용리제 용액("용리제"라고 표시된 2번 위치의 크립토픽스(Kryptofix)TM 222 및 탄산칼륨의 아세토니트릴 용액)으로 용리되어 반응 용기(도면의 하부에 도시되고, 7번, 8번 및 25번 위치 각각에 1개씩 이르는 3개의 튜빙에 의해 연결됨) 내로 들어간다. 물이 증발되고, 만노스 트리플레이트 전구체("전구체"라고 표시된 12번 위치)가 반응 용기에 첨가된다. 그 다음, 18F-표지 만노스 트리플레이트(18F-플루오로-테트라아세틸-글루코스, FTAG)가 17번 위치의 튜빙을 통해 18번 위치의 인바이런멘털(environmental) tC18 SPE 컬럼에서 포획되고 그렇게 해서 18F 플루오라이드로부터 분리되고 NaOH("NaOH"라고 표시된 14번 위치 바이알로부터)와 가수분해를 겪어 아세틸 보호기를 제거한다. 그 다음, 결과적으로 얻은 가수분해된 염기성 용액은 24번 위치에 놓인 시린지에서 포스페이트 구성의 경우(도 1)에는 인산으로 중화되거나 또는 시트레이트 구성의 경우(도 2)에는 시트레이트 완충제 중에 존재하는 염산으로 중화된다. 잠재적으로 잔류하는 18F 플루오라이드 제거는 21번 위치의 튜빙을 통해 20번 위치의 알루미나 SPE 컬럼에서 일어나고, 약친수성 불순물의 제거는 23번 위치의 튜빙을 통해 22번 위치의 HLB SPE 컬럼(도 1의 포스페이트 카세트의 경우) 또는 tC18 SPE 컬럼(도 2의 시트레이트 카세트의 경우)에서 일어난다. 18F-FDG의 최종 정제된 용액은 19번 위치에 연결된 긴 튜빙을 통해 수집 바이알에 전달된다.
도 1 및 2에 도시된 공지된 [18F]FDG 카세트 각각의 경우에 패스트랩™ 카세트의 2개의 위치, 즉, 9번 및 10번 위치는 비어 있다. 이 위치의 밸브 상에는 캡이 놓인다.
전형적인 [18F]FDG 생성 사이트는 하루에 최소 2개 회분의 [18F]FDG를 생성한다. 그러나, 1개 회분 완료 후 패스트랩™ 카세트의 잔류 활성, 전달 라인 및 폐기물 병으로부터의 섀도우(shadow) 때문에, 안전 이유에서 동일 장치로 위에 서술된 공정의 백투백 실행(back-to-back run)을 수행하는 것이 불가능하다. 게다가, 핫셀(hot cell) 안에 1 개의 패스트랩™ 장치를 설치하는 것만 가능하다. 이 공정을 이용해서 같은 날에 제2 회분의 [18F]FDG를 생성하기 위해서는, 제2 핫셀에 제2 장치를 갖는 것이 필요하다.
따라서, 같은 날에 오직 1개의 핫셀에서 패스트랩™을 이용해서 1개 회분 초과의 [18F]FDG를 생성하는 수단을 갖는 것이 바람직할 것이다. 위에 서술된 상업적으로 입수가능한 패스트랩™ [18F]FDG 카세트 둘 모두의 경우, 총 25개의 위치 중 23개가 이용된다. 오직 2개의 위치만 여분이기 때문에, 동일 카세트로 제2 회분을 위한 모든 중복되는 구성요소를 설비하는 것이 가능하지 않다.
QMA 컬럼을 재활용하여 제2 회분에 사용하는 것은 세정에 염 용액이 요구되기 때문에 특별한 도전과제를 야기한다. 이것을 가능하게 하기 위해, 염 용액을 갖는 외부 바이알을 연결하는 것이 필요할 것이고, 이렇게 함으로써 패스트랩™ 카세트의 "마개로 막기 용이함"이라는 이점을 없앨 것이다. 게다가, 염 용액을 시린지를 이용해서 빼낸 다음 카세트를 통해 통과시켜서 카세트의 다른 측의 폐기물에 수집해야 하기 때문에, 염 용액이 매니폴드의 나머지를 오염시킬 수 있어서 염 용액은 바람직하지 않다. 다른 해결책은 동일 카세트를 이용함으로써 상이한 2개 회분의 들어오는 활성을 포획하는 데 2개의 QMA 컬럼이 요구된다는 것이다.
WO2015071288은 2개 회분의 [18F]FDG의 합성을 위한 패스트랩™ 카세트를 서술한다. 도 3은 이 1회-사용 카세트를 도시하고, 5번 위치에서 연결된 튜빙과 연관된 4번 위치(즉, 왼쪽에서부터 4번째 밸브)에 제1 [18F]플루오라이드 포획을 위한 QMA를 나타내고, 제2 [18F]플루오라이드 포획을 위한 QMA는 8번 위치에 연결된 튜빙과 연관된 7번 위치에 있다. [18F]플루오라이드 포획 및 농축된 물 회수에 카세트 상의 7개 위치, 즉, 농축된 물의 회수, 즉, 농축된 물 바이알에 연결된 1번 위치, [18F]플루오라이드 유입구를 위한 6번 위치, 제1 QMA 및 그의 튜빙 각각을 위한 4번 및 5번 위치, 제2 QMA 및 그의 튜빙 각각을 위한 7번 및 8번 위치, 및 제2 회분으로부터 농축된 물의 회수를 위한 19번 위치가 관여한다. 제1 회분의 [18F]-플루오라이드를 위한 농축된 물 재순환 경로(상부) 및 제2 회분의 [18F]-플루오라이드를 위한 농축된 물 재순환 경로(하부)가 도 4에 도시된다. 제1 회분의 경우, 핵 반응 18O(p,n)18F로부터의 수용액이 6번 위치에서 시스템에 들어가고, 5번 위치의 튜빙을 통해 4번 위치의 제1 QMA를 통과하고 이렇게 하여 [18F]플루오라이드가 QMA에 보유되고 [18O]-물을 1번 위치의 튜빙을 통해 회수 바이알로 보낸다. 제2 회분의 경우, 노선은 6번 위치로부터 7번 위치의 QMA로, 그 다음에 [18O]-물 회수 바이알로, 8번 위치의 튜빙을 통해 19번 위치의 튜빙으로 및 거기에서 1번 위치로 및 [18O]-물 회수 바이알에 이른다. 그래서, WO2015071288에 서술된 이 카세트 구성에서는, 농축된 물 회수가 제1 회분의 경우에는 좌측에 있고, 제2 회분의 경우에는 우측에 있다. 이 1회-사용 카세트를 이용해서 각 [18F]FDG 회분에 관해 꽤 양호한 수율이 관찰되고, 들어오는 활성의 꽤 양호한 포획 및 용리가 있다. 그러나, 본 발명자들은 이 구성의 문제를 발견하였다: 첫째, 제2 회분의 경우 매니폴드의 우측으로 농축된 물 회수를 위해 택한 경로 때문에, 농축된 물로 매니폴드의 오염이 가능하다. 이것은 제2 표지화 반응의 위험이 있다. 또한, QMA 배열에 7개의 위치를 전부 사용한 결과로, 다른 구성요소의 배열에는 제한된 선택권이 있다. 특히, 오아시스 HLB 정제 컬럼이 알루미나 컬럼에 직접 연결되어서, 유기 용매로 알루미나 컬럼을 오염시킬 위험 때문에 제1 회분 후 오아시스 HLB를 적절히 세정할 방법이 없다. 그 결과, 제2 회분으로부터의 최종 생성물에 무시할 수 없는 양의 크립토픽스 2.2.2가 존재할 위험이 있다.
따라서, 두 번의 [18F]FDG 실행을 수행하기 위해 패스트랩™ 카세트의 개선된 배열을 갖는 것이 바람직할 것이다.
발명의 요약
한 측면에서, 본 발명은 제1 말단(3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a) 및 각각의 제2 말단(3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b)을 각각 갖는 다음 구성요소:
(i) 제1 음이온 교환 컬럼(3),
(ii) 상기 제1 음이온 교환 컬럼(3)의 제2 말단에, 제1 길이의 튜빙(4)의 제2 말단에서 유체적으로 연결된 제1 길이의 튜빙(4),
(iii) 제2 음이온 교환 컬럼(5),
(iv) 상기 제2 음이온 교환 컬럼(5)의 제2 말단에, 제2 길이의 튜빙(6)의 제2 말단에서 유체적으로 연결된 제2 길이의 튜빙(6),
(v) [18F]플루오라이드 유입구(7), 및
(vi) [18O]물 회수 바이알(8)
을 포함하고, 여기서 각 제1 말단(3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a)은 3개의 포트 및 3개의 관련 포트 중 임의의 2개를 서로 유체 소통하게 하고 한편으로 제3 포트를 유체적으로 고립시키는 수단을 갖는 밸브(3c, 4c, 5c, 6c, 7c, 8c)를 통해 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되는, [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 시스템(1)이며,
상기 제1 길이의 튜빙(4)의 상기 제1 말단(4a)이 상기 제2 음이온 교환 컬럼(5)과 상기 [18F]플루오라이드 유입구(7) 사이의 지점에서 상기 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되고,
상기 제2 길이의 튜빙(6)의 상기 제1 말단(6a)이 상기 제1 음이온 교환 컬럼(4)과 상기 [18F]플루오라이드 유입구(7) 사이의 지점에서 상기 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되는
것을 특징으로 하는 시스템(1)을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
(a) 본원에 정의된 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 시스템(11),
(b) 반응 용기(19) 및 상기 반응 용기를 세정하기 위한 수단(19a),
(c) 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 용리제를 함유하는 바이알(20),
(d) 상기 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 전구체 화합물을 함유하는 바이알(21),
(e) 상기 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 양의 특정 시약을 각각 함유하는 시약 바이알(22, 23, 24, 25),
(f) 제1 역상 SPE 컬럼(26) 및 제2 역상 SPE 컬럼(27) 및 상기 SPE 컬럼 각각을 세정하기 위한 수단(26a, 27a), 및
(g) 각각의 생성물 수집 바이알(30, 31)에 각각 유체적으로 연결된 제1 정상 SPE 컬럼(28) 및 제2 정상 SPE 컬럼(29)
을 포함하는, 연속하는 2개 회분의 [18F]-표지 방사성추적자를 생성하기 위한 1회-사용 카세트(10)를 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은 다음 단계:
(I) 본원에 정의된 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 시스템(1)을 제공하는 단계,
(II) 밸브(3c, 4c, 7c 및 8c)를 [18F]플루오라이드 유입구(7)로부터 제1 길이의 튜빙(4)으로, 제1 음이온 교환 컬럼(3)으로, 그리고 [18O]물 회수 바이알(8)에 이르는 제1 흐름경로(F1)를 생성하도록 설정하고 나머지 밸브(5c, 6c)는 폐쇄하는 단계,
(III) 상기 제1 흐름경로(F1)를 통해 핵 반응 18O(p,n)18F로부터 얻은 수용액의 제1 분액을 보내는 단계,
(IV) 밸브(5c, 6c, 7c 및 8c)를 [18F]플루오라이드 유입구(7)로부터 제2 길이의 튜빙(6)으로, 제2 음이온 교환 컬럼(8)으로, 그리고 [18O]물 회수 바이알(8)에 이르는 제2 흐름경로(F2)를 생성하도록 설정하고 나머지 밸브(3c, 4c)는 폐쇄하는 단계,
(V) 상기 제2 흐름경로(F2)를 통해 핵 반응 18O(p,n)18F로부터 얻은 수용액의 제2 분액을 보내는 단계
를 차례대로 포함하는, 단일 카세트에서 연속하는 2개 회분의 [18F]-플루오라이드의 합성을 위해 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하는 방법을 제공한다.
더 추가의 측면에서, 본 발명은 다음 단계:
(A) 본원에 정의된 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하는 방법의 단계 (I) - (III)을 수행하는 단계,
(B) 상기 카세트에서 상기 제1 음이온 교환 컬럼(3)에 포획된 [18F]플루오라이드를, 전구체 화합물의 제1 분액을 함유하는 반응 용기 내로 용리하는 단계,
(C) 임의로, 상기 카세트에서 1개 이상의 고체상 추출(SPE) 카트리지에 의해 단계(B)에서 얻은 상기 [18F]-표지 생성물에 대해 표지화-후 탈보호 및/또는 정제 단계를 수행하는 단계,
(D) 본원에서 정의된 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하는 방법의 단계 (IV) 및 (V)를 수행하는 단계,
(E) 상기 카세트에서 상기 제2 음이온 교환 컬럼(8)에 포획된 [18F]플루오라이드를, 전구체 화합물의 제2 분액을 함유하는 반응 용기 내로 용리하는 단계,
(F) 임의로, 상기 카세트에서 1개 이상의 고체상 추출(SPE) 카트리지에 의해 단계(E)에서 얻은 상기 [18F]-표지 생성물에 대해 표지화-후 탈보호 및/또는 정제 단계를 수행하는 단계
를 차례대로 포함하는, 단일 카세트에서 연속하는 2개 회분의 [18F]-표지 화합물의 합성 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 실행되면 프로세서로 하여금 위에서 정의된 본 발명의 방법의 단계를 수행하도록 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 비일시적 저장 매체를 제공한다.
본 발명은 2개 회분의 들어오는 [18F]플루오라이드 활성의 양호한 포획 및 용리, 및 2개 회분의 [18F]-표지 화합물의 생성의 앙호한 수율을 허용한다. 본 발명의 시스템을 이용하여 이전의 시스템의 경우보다 더 적은 위치를 이용해서 2개 회분의 [18F]-플루오라이드가 포획될 수 있고 [18O]물이 회수될 수 있으며, 이렇게 해서 카세트의 위치를 또 다른 구성요소의 배치에 이용가능하게 한다. 그래서, 예를 들어, 에탄올 및 아세토니트릴 둘 모두라기보다는 오히려 에탄올 또는 아세토니트릴을 갖는 선행 기술의 1회-실행 카세트 및 아세토니트릴만 이용가능한 WO2015071288에 서술된 이중-실행 카세트와 대조적으로, 에탄올 및 아세토니트릴 둘 모두의 시약 바이알을 배치하는 것이 가능하다. 에탄올이 SPE 컬럼의 컨디셔닝에서, 제1 회분과 제2 회분 사이의 세정 단계에서 이용될 수 있고, 요망되는 경우, 방사선안정제로서 이용될 수 있다. [18F]FDG 합성에 관해 하기 실시예 1에서 서술되는 바와 같이, 2개 회분의 [18F]표지 화합물 모두에 무시할 수 있는 양의 크립토픽스™ 222가 있도록 알루미나 컬럼과 독립적으로 에탄올 및 물로 실행 사이마다 본 발명의 범례적인 시스템의 역상 정제 컬럼을 헹굴 수 있고, 이렇게 해서 제2 회분이 더 높은 농도를 갖는 WO2015071288에 비해 이점을 제공한다. 아세토니트릴은 증발 공정 동안에 물을 효과적으로 제거하는 이상적인 건조성 용매이고, 또한 SPE 컬럼의 컨디셔닝에도 이용될 수 있다. 따라서, 두 용매 모두를 이용가능하게 하는 것은 이용되는 공정의 융통성 면에서 유리하다.
또한, 본 발명의 구성은 2개 회분의 FDG 모두에 관해 농축된 물 재순환 경로를 카세트의 좌측에만 허용하여(도 5) (물로 매니폴드의 오염 및 잔류 유기 용매로 농축된 물의 오염을 피함), 카세트에서 오직 6개 위치(활성 유입구, 농축된 물 바이알의 연결을 갖는 1번 위치, QMA 1을 위한 4번 위치, QMA 2의 튜빙을 위한 5번 위치, QMA 1의 튜빙을 위한 7번 위치 및 QMA 2를 위한 8번 위치)만 관여한다.
따라서, 본 발명은 선행 기술의 방법 및 시스템에 비해 분명한 이점을 제공한다.
도 1 및 도 2는 카세트 당 1개 회분의 18F-표지 화합물의 생성을 위한 공지된 카세트의 예를 도시한 도면.
도 3은 WO2015071288에 서술된 범례적인 카세트를 도시한 도면.
도 4는 WO2015071288에 서술된 범례적인 카세트 구성의 경우에 제1 회분의 경우의 농축된 물 재순환 경로(상부) 및 제2 회분의 경우의 농축된 물 재순환 경로(하부)를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 시스템의 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 범례적인 1회-사용 카세트를 도시한 도면.
도 7은 제1 회분의 [18F]플루오라이드의 경우의 농축된 물 재순환 경로(상부) 및 제2 회분의 [18F]플루오라이드의 경우의 농축된 물 재순환 경로(하부)를 나타낸 본 발명의 시스템의 실시양태를 도시한 도면.
바람직한 실시양태의 상세한 설명
청구된 발명의 주제를 더 명료하게 및 간결하게 서술하고 언급하기 위해, 본 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐서 이용되는 특정 용어의 정의를 아래에 제공한다. 본원에서 특정 용어의 임의의 예증은 비제한적 예로서 고려되어야 한다.
"길이의 튜빙"이라는 용어는 가요성 중합체 물질로부터 형성된 적당한 길이의 튜빙을 나타낸다. 적당한 그러한 가요성 중합체 물질의 비제한적 예는 실리콘, PVC, FEP 및 PEEK를 포함한다.
"제1 말단" 및 "제2 말단"이라는 용어는 본 발명의 구성요소의 2개의 말단과 관련해서 이용된다. 일부 실시양태에서, 제1 말단은 공통 경로에 대해 근위에 있고, 제2 말단은 공통 경로에 대해 원위에 있다.
본원에서 이용되는 "유체적으로 연결된"이라는 용어는 예를 들어 적당한 밸브를 이용함으로써 유체가 본 발명의 한 특징으로 및/또는 한 특징으로부터 또 다른 특징으로 통과하는 것이 가능하다는 것을 의미한다. 본 발명의 한 실시양태에서, 적당한 밸브는 3개의 포트 및 3개의 관련 포트 중 임의의 2개를 서로 유체 소통하게 하고 한편으로 제3 포트를 유체적으로 고립시키는 수단을 갖는 3-방향 밸브이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 적당한 밸브는 회전형 멈춤꼭지를 포함하는 멈춤꼭지 밸브이다.
"공통 경로"라는 용어는 본 발명의 시스템 또는 1회-사용 카세트의 다른 구성요소들이 선택적으로 유체적으로 연결되는 유체 경로인 것으로 이해해야 한다. 한 실시양태에서, 공통 경로는 선형 유체 경로이다. 한 실시양태에서, 공통 경로는 방사선 내성인 강성 제약 등급 중합체 물질로부터 제조된다. 적당한 그러한 강성 중합체 물질의 비제한적 예는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리술폰 및 울템(Ultem)®을 포함한다. 한 실시양태에서, 상기 공통 경로는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로부터 제조된다. 한 실시양태에서, 상기 공통 경로는 선형이다.
본 발명의 맥락에서, "연속하는 2개 회분"이라는 용어는 동일 카세트에서 독립된 2개 회분인 제1 회분 및 제2 회분의 18F-플루오라이드 또는 18F-표지 화합물의 생성을 나타내고, 제2 회분은 제1 회분의 생성이 완료된 후에야 생성된다.
"카세트"라는 용어는 자동화된 합성기의 이동형 부품의 기계적 이동이 카세트의 작업을 카세트 밖으로부터, 즉 외부에서 제어하는 방식으로 자동화된 합성 장치 상에 제거가능하게 및 상호교체가능하게 설비되도록 설계된 장치 피스(piece)를 의미한다. 적당한 카세트는 역(inverted) 격막-밀봉 바이알의 바늘 천공에 의해 또는 기체-기밀 결합형 조인트에 의해 시약 또는 바이알이 부착될 수 있는 포트와 각각 연관된 선형 어레이의 밸브를 포함한다. 한 실시양태에서, 각 밸브는 3-방향 밸브이다. 한 실시양태에서, 각 밸브는 회전형 멈춤꼭지를 포함하는 멈춤꼭지 밸브이다. 각 밸브는 자동화된 합성 장치의 상응하는 이동형 아암과 인터페이스로 접속하는 수-암 조인트를 갖는다. 이러해서, 카세트가 자동화된 합성 장치에 부착될 때, 아암의 외부 회전이 밸브의 개방 또는 폐쇄를 제어한다. 자동화된 합성 장치의 추가의 이동형 부품은 시린지 플런저 팁 상에 클립으로 고정되고, 이러해서 시린지 배럴을 올리거나 또는 내리도록 설계된다. 카세트는 다양하고, 전형적으로, 시약이 부착될 수 있는 여러 위치 및 시약의 시린지 바이알 또는 크로마토그래피 컬럼의 부착에 적당한 여러 위치를 갖는다. 카세트는 항상 반응 용기를 포함하고, 반응 용기는 일반적으로 카세트의 3개 이상의 포트가 거기에 연결되어 카세트의 다양한 포트로부터 시약 또는 용매의 전달을 허용하도록 구성된다. 카세트는 방사성의약품 제조에 적당하도록 설계되어야 하고, 따라서, 제약학상 등급일 뿐만 아니라 방사선분해에 내성인 물질로부터 제조된다. 본 발명의 한 실시양태에서, 1회-사용 카세트는 패스트랩™ 카세트, 즉, 패스트랩™ 자동화된 합성 장치와 함께 이용하기에 적당한 카세트이다.
본 발명의 카세트와 관련해서 이용되는 "1회-사용"이라는 용어는 카세트가 2개 회분의 18F-표지 화합물의 생성을 위해 처분 전에 한 번 사용되도록 의도된다는 것을 의미한다.
"자동화된 합성 장치"라는 용어는 사티아머티(Satyamurthy) 등 (1999 Clin Positr Imag; 2(5):233-253)에 서술된 유닛 작업의 원리에 기초한 자동화된 모듈을 의미한다. "유닛 작업"이라는 용어는 복잡한 공정들이 일련의 간단한 작업 또는 반응으로 감소된 것을 의미하고, 이것은 다양한 물질에 응용될 수 있다. 그러한 자동화된 합성 장치는 특히 방사선의약품 조성물이 요망될 때 본 발명의 방법에 바람직하다. 그러한 자동화된 합성 장치는 지이 헬스케어; 씨티아이 인크; 이온 빔 어플리케이션즈 에스.에이. (Chemin du Cyclotron 3, B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgium); 레이테스트(독일) 및 바이오스캔(미국)을 포함해서 다양한 공급처 (사티아머티 등, 상기함)로부터 상업적으로 입수가능하다. 자동화된 합성 장치는 적당히 구성된 방사선활성 작업 셀, 또는 "핫셀"에서 이용되도록 설계되고, 핫셀은 작업자를 잠재적 방사선량으로부터 보호하는 적당한 방사선 차폐 뿐만 아니라 화학적 및/또는 방사선활성 증기를 제거하는 통기를 제공한다. 카세트를 이용할 때, 자동화된 합성 장치는 간단히 카세트를 교체함으로써 최소의 교차오염 위험을 갖는 다양한 상이한 방사성의약품을 제조하는 융통성을 갖는다. 또한, 이 접근은 단순화된 설치, 이러해서 감소된 작업자 실수 위험, 개선된 GMP (우수 의약품 제조 관리 기준) 순응성, 다중-추적자 능력, 생산 실행 사이의 신속한 교체, 카세트 및 시약의 예비-실행 자동화 진단 점검, 화학 시약 대 수행할 합성의 자동화된 바코드 상호점검, 시약 추적능, 1회-사용 및 이러해서 교차오염 위험 없음, 부정조작 및 남용 방지의 이점을 갖는다.
본 발명과 관련해서 "반응 용기"는 합성에 요구되는 반응물 및 시약을 반응 용기에 보낼 수 있고 생성물(들)을 적절한 순서로 제거할 수 있도록 하기 위해 본 발명의 1회-사용 카세트의 공통 경로에 선택적으로 유체적으로 연결된 컨테이너이다. 반응 용기는 반응물 및 시약을 함유하기에 적당한 내부 부피를 가지고, 방사선에 내성인 제약 등급 물질로 제조된다.
"시약 바이알"이라는 용어는 18F-표지 화합물의 제조에 이용하기 위한 시약 중 하나를 함유하는 바이알을 의미하는 것으로 여긴다. 전형적인 시약 바이알은 방사선에 내성인 강직성 제약 등급 중합체로부터 제조된다. 상기 시약 바이알에 함유되는 적당한 시약은 에탄올, 아세토니트릴, 탈보호제 및 완충제를 포함한다. 한 실시양태에서, 상기 탈보호제는 HCl, NaOH 및 H3PO4로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 상기 탈보호제는 NaOH이다. 한 실시양태에서, 상기 완충제는 예를 들어 시트레이트, 포스페이트, 아세테이트 및 아스코르베이트로부터 선택되는 약산을 기재로 한다. 예를 들어, 본 발명의 18F-표지 화합물이 [18F]FDG인 경우, 1회-사용 카세트는 에탄올을 함유하는 시약 바이알, 아세토니트릴을 함유하는 시약 바이알, NaOH를 함유하는 또 다른 시약 바이알 및 시트레이트 또는 포스페이트로부터 선택되는 약산을 기재로 하는 완충제를 함유하는 또 다른 시약 바이알을 포함한다.
"세정하기 위한 수단"이라는 용어는 세정될 구성요소에 선택적으로 유체적으로 연결된 시약의 공급원을 나타낸다. 선택적 유체적으로 연결은 적당하게는 밸브 및 어느 길이의 가요성 튜빙을 포함한다. 세정을 위한 적당한 시약은 에탄올 및 아세토니트릴, 그의 수용액, 및 물을 포함한다. 본 발명과 관련해서 "세정"이라는 용어는 구성요소를 제2 회분의 18F-표지 화합물의 제조에 이용에 하기에 적당하게 하기 위해 세정할 구성요소를 통해 적당한 양의 하나 이상의 시약을 통과시키는 공정을 나타낸다.
연속하는 2개 회분을 위한 용리제 및 전구체 화합물과 관련해서 이용되는 "충분한"이라는 용어는 2개 회분의 18F-표지 화합물을 얻을 수 있다는 것을 보장하는 그의 적당한 양을 의미한다. 일반적으로, 이 양은 요구되는 정확한 양보다 약간 많다.
"생성물 수집 바이알"은 적당하게는 임상 등급 시린지 또는 멸균 무결성을 유지하면서 피하주사용 바늘로 1회 또는 여러 회 찌르기에 적당한 밀봉부(예를 들어, 크림핑된 격벽 밀봉 폐쇄부)가 제공된 컨테이너(container)이다. 적당한 컨테이너는 시린지에 의한 용액의 첨가 및 빼내기를 허용하면서 멸균 무결성 및/또는 방사선활성 안전성의 유지를 허용하는 밀봉된 용기를 포함한다. 바람직한 그러한 컨테이너는 격벽-밀봉된 바이알이고, 여기서는 기체-기밀 폐쇄부가 오버실(overseal)(전형적으로 알루미늄으로 제조됨)로 크림핑된다. 그러한 컨테이너는 요망되는 경우, 예를 들어 헤드스페이스 기체 또는 탈기 용액을 교체하기 위해 폐쇄부가 진공을 견뎌낼 수 있다는 추가의 이점을 갖는다.
본 발명에서 이용되는 "완충제"라는 용어는 용액에 산 또는 염기가 첨가될 때 신속한 pH 변화를 방지하는 기능을 하는 약산을 포함하는 용액을 나타낸다. 한 실시양태에서, 상기 약산은 시트레이트, 포스페이트, 아세테이트 및 아스코르베이트로부터 선택된다. 예를 들어, 본 발명의 18F-표지 화합물이 [18F]FDG인 경우, 1회-사용 카세트는 에탄올을 함유하는 시약 바이알, 아세토니트릴을 함유하는 시약 바이알, NaOH를 함유하는 또 다른 시약 바이알 및 시트레이트 또는 포스페이트로부터 선택되는 약산을 기재로 하는 완충제를 함유하는 또 다른 시약 바이알을 포함한다.
"고체상 추출 ( SPE )"이라는 용어는 용액 중의 화합물들이 샘플이 통과하는 고체("고체상" 또는 "정지상") 및 화합물이 용해된 용매("이동상" 또는 "액체상")에 대한 각각의 친화성에 기초하여 서로 분리되는 샘플 제조 공정을 나타낸다. 그 결과는 관심 화합물이 고체상에 또는 이동상에 보유된다는 것이다. 고체상을 통과하는 부분은 그것이 관심 화합물을 함유하는지에 의존해서 수집되거나 또는 폐기된다. 정지상에 보유된 부분이 관심 화합물을 포함한다면, 정지상을 "용리제"라고 알려진 또 다른 용액으로 헹구는 추가의 단계에서 수집을 위해 고체상으로부터 관심 화합물을 제거할 수 있다. 본 발명의 경우에는, SPE가 "SPE 컬럼"(또한, 종종 "SPE 카트리지"라고도 부름)을 이용해서 적당히 수행되고, SPE 컬럼은 상업적으로 쉽게 입수가능하고, 전형적으로 고체상으로 충전된 시린지-형상 컬럼의 형태이다. 대부분의 공지된 고체상은 특정 관능기, 예를 들어 가변 길이의 탄화수소 (역상 SPE에 적당함), 사차암모늄 또는 아미노기 (음이온 교환에 적당함), 및 술폰산 또는 카르복실기 (양이온 교환에 적당함)에 결합된 실리카를 기재로 한다.
"역상 SPE"는 비극성 변형된 고체상 및 극성 이동상을 이용한다. 화합물은 소수성 상호작용에 의해 보유되고, 화합물을 고체상과 결합시키는 힘을 파괴하는 비극성 용리 용매를 이용해서 용리된다. 역상 SPE 컬럼의 비제한적 예는 화학이 옥타데실 (C18 또는 tC18), 옥틸 (C8), 시아노 (CN), 디올, 친수성 변형된 스티렌 중합체(HLB, 예를 들어 워터스(Waters)로부터의 오아시스(Oasis)® HLB), 중합체 폴리(디비닐벤젠-비닐피롤리돈) (예를 들어, 워터스로부터 입수가능한 포라팩(Porapak)®RDX 수지) 및 NH2 SPE 컬럼으로부터 선택되는 것을 포함한다. SPE 컬럼과 관련해서 "화학"이라는 용어는 정제되고 있는 용액과 상호작용하는 표면기를 나타내고, 전형적으로 SPE 컬럼은 그의 화학에 의해 불리고, 예를 들어 C18 화학을 갖는 SPE 컬럼은 "C18 컬럼"이라고 부른다. 본 발명의 한 실시양태에서, 역상 SPE 컬럼의 화학은 tC18 컬럼 또는 HLB 컬럼이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 역상 SPE 컬럼은 tC18 컬럼이다. 본 발명의 일부 실시양태에서, tC18 컬럼은 때때로 긴 tC18 컬럼 또는 tC18 플러스 컬럼이라고 불리는 인바이런멘털 tC18 컬럼이다.
SPE 및 SPE 컬럼과 관련해서 이용되는 "정상"이라는 용어는 극성 변형된 고체상 및 비극성 이동상을 이용하는 SPE 분리를 나타낸다. 화합물이 친수성 상호작용에 의해 보유되고, 결합 메카니즘을 파괴하기 위해 원래의 이동상보다 더 극성인 용매를 이용해서 용리된다. 정상 SPE 컬럼의 비제한적 예는 알루미나, 디올 및 실리카 SPE 컬럼을 포함한다.
SPE 및 SPE 컬럼과 관련해서 이용되는 "음이온 교환"이라는 용어는 화합물 상의 하전된 기와 흡착제의 표면 상의 하전된 기의 정전기 인력을 이용하는 SPE 분리를 나타내고, 용액 중의 하전된 화합물에 이용될 수 있다. 화합물의 일차적 보유 메카니즘은 주로 화합물 상의 하전된 관능기와 실리카 표면에 결합된 하전된 기의 정전기 인력에 기초한다. 화합물의 관능기 또는 흡착제 표면 상의 관능기를 중화하는 pH를 갖는 용액이 관심 화합물을 용리하는 데 이용된다. 음이온 교환 SPE 컬럼의 비제한적 예는 사차 암모늄 음이온 교환 (QMA) SPE 컬럼이다.
"용리"라는 용어는 고체상에 결합된 관심 화합물 또는 화합물들을 방출하는 것을 목적으로 SPE 컬럼을 통해 용액을 통과시키는 것을 나타낸다. "용리제" 및 "용리"라는 용어는 또한 특히 본 발명과 관련해서는 음이온 교환 컬럼에 포획된 18F-플루오라이드를 용리하는 데 이용되는 용리제를 나타내는 데 이용된다. 18F-표지 화합물의 합성에 이용하기에 적당한 18F-플루오라이드는 보통은 핵 반응 18O(p,n)18F으로부터 수용액으로서 얻는다. 18F-플루오라이드의 반응성을 증가시키고 물 존재로 인해 얻는 히드록실화된 부산물을 감소시키거나 또는 최소화하기 위해, 전형적으로 반응 전에 18F-플루오라이드로부터 물을 제거하고, 플루오르화 반응은 무수 반응 용매를 이용해서 수행된다 (Aigbirhio et al. 1995 J Fluor Chem; 70: 279-87). 방사성플루오르화 반응을 위한 18F-플루오라이드의 반응성을 개선하는 데 이용되는 추가의 단계는 물 제거 전에 양이온성 반대이온을 첨가하는 것이다. 이 양이온성 반대이온은 유기-수용액에 용해되고, 이 용액은 18F-플루오라이드가 포획된 음이온 교환 컬럼으로부터 18F-플루오라이드를 용리하기 위한 용리제로 이용된다. 적당하게는, 반대이온은 18F-플루오라이드의 용해도를 유지하기 위해 무수 반응 용매에서 충분한 용해도를 가져야 한다. 따라서, 전형적으로 이용되는 반대이온은 크지만 무른 금속 이온, 예컨대 루비듐 또는 세슘, 크립토픽스™ 222 같은 크립탄드와 착물형성된 칼륨, 또는 테트라알킬암모늄 염을 포함하고, 크립토픽스™ 222 같은 크립탄드와 착물형성된 칼륨, 또는 테트라알킬암모늄 염이 바람직하다. 크립토픽스™ 222 (또는 K222)라는 용어는 본원에서는 화합물 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자비시클로[8.8.8]헥사코산의 상업적으로 입수가능한 조제품을 나타낸다.
" 18 F-표지 화합물"은 18F 원자를 포함하는 화학 화합물이다. 18F-표지 화합물의 비제한적 예는 [18F]플루오로데옥시글루코스([18F]FDG), [18F]플루오로미소니다졸([18F]FMISO), [18F]플루오로티미딘([18F]FLT), [18F]플루오로아조마이신 아라비노푸라노시드([18F]FAZA), [18F]플루오로에틸-콜린([18F]FECH), [18F]플루오로시클로부탄-1-카르복실산([18F]FACBC), [18F]-플루마네질([18F]FMZ), [18F]-티로신, [18F]-알타나세린, 4-[18F]-플루오로-3-아이오도벤질 구아니딘 ([18F]-FIBG), 메타-[18F]플루오로벤질구아니딘([18F]-mFBG) 및 [18F]-5-플루오로우라실을 포함한다. 본 발명의 한 실시양태에서, 18F-표지 화합물은 [18F]FDG, [18F]FMISO, [18F]FLT 및 [18F]FACBC로부터 선택된다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 18F-표지 화합물은 [18F]FDG이다.
"전구체 화합물"은 본원에서는 검출가능한 표지의 편리한 화학적 형태와의 화학 반응이 최소의 수의 단계(이상적으로는 단일 단계)로 부위-특이적으로 일어나서 요망되는 방사성표지 화합물을 제공하도록 설계된 방사성표지 화합물의 비방사선활성 유도체라고 이해해야 한다. 그러한 전구체 화합물은 합성 화합물이고, 양호한 화학적 순도로 편리하게 얻을 수 있다. 예를 들어 ["Handbook of Radiopharmaceuticals: Radiochemistry and Applications"(2003 John Wiley & Sons Ltd., Wench & Redvanly, Eds.)]의 제7장에서 가르치는 바와 같이, 많은 전구체 화합물이 18F-표지 화합물의 합성에 적당한 것으로 잘 알려져 있다.
"보호기"라는 용어는 바람직하지 않은 화학 반응을 저지하거나 또는 억압하지만, 분자의 나머지를 변형하지 않는 온화한 충분한 조건 하에서 그것이 문제의 관능기로부터 분절되어(또한 "탈보호"라고도 부름) 요망되는 생성물을 얻을 수 있기에 충분하게 반응성이도록 설계된 기를 의미한다. 보호기는 관련 분야 기술자에게 잘 알려져 있고, ['Protective Groups in Organic Synthesis', Theorodora W. Greene and Peter G. M. Wuts, (Fourth Edition, John Wiley & Sons, 2007]에서 서술된다. 본 발명의 한 실시양태에서, 탈보호는 탈보호를 위한 SPE 컬럼을 이용해서 수행된다. "탈보호를 위한 SPE 컬럼"은 보호기를 제거하여 요망되는 18F-표지 화합물을 얻기 위해 18F-표지화 반응 후에 보호기를 갖는 전구체 화합물이 보유되는 고체상을 갖는 SPE 컬럼이다. 한 실시양태에서, 탈보호를 위한 SPE 컬럼은 본원에 정의된 역상 SPE 컬럼이다. 탈보호는 적당한 "탈보호제"를 이용해서 수행되고, 탈보호제의 비제한적 예는 HCl, NaOH 및 H3PO4를 포함한다. 한 실시양태에서, 상기 탈보호제는 NaOH이다.
[18F]플루오라이드의 분액으로 전구체 화합물의 표지화와 관련해서 이용되는 "표지화"라는 용어는 18F가 상기 전구체 화합물에 공유결합되도록 일어나는 반응을 의미하는 것으로 여긴다. 전형적으로, 상기 표지화는 반응 용기의 전구체 화합물의 용액에 반응성 [18F]플루오라이드를 첨가하고 약 2-10 분의 짧은 기간 동안 온도를 예를 들어 약 100 - 150 ℃로 상승시킴으로써 수행된다.
본 발명의 연속하는 2개 회분의 [18F]-표지 화합물의 합성 방법에서 언급된 "[ 18 F]-표지 생성물"은 18F로 전구체 화합물의 표지화 직후에, 즉, 임의의 표지화-후 탈보호 및/또는 정제 단계 전에, 얻은 용액이다.
본원에서 이용되는 "정제"라는 용어는 실질적으로 순수한 18F-표지 화합물을 얻는 공정을 의미한다고 여길 수 있다. "실질적으로"라는 용어는 완전한 또는 거의 완전한 규모 또는 정도의 작용, 특징, 특성, 상태, 구조, 항목 또는 결과를 나타낸다. "실질적으로 순수한"이라는 용어는 완전히 순수한 18F-표지 화합물 (이것은 이상적일 것이다) 뿐만 아니라 PET 추적자로 이용하기에 적당한 충분히 순수한 18F-표지 화합물을 의미한다고 여길 수 있다. "PET 추적자로서 이용하기에 적당한"이라는 용어는 실질적으로 순수한 18F-표지 화합물이 포유동물 대상에게 정맥내 투여 후 PET 영상화하여 18F-표지 화합물의 위치 및/또는 분포의 하나 이상의 임상적으로 유용한 영상을 얻기에 적당하다는 것을 의미한다.
도 5는 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 본 발명의 범례적인 시스템(1)의 개략도이다. 제1 회분의 [18F]플루오라이드의 경우, 사이클로트론에서 생성된 핵 반응 18O(p,n)18F로부터의 수용액이 바이알(7)을 통해 시스템에 들어간다. 바이알(7)로부터 튜빙(4), 그 다음에 QMA 컬럼(3), 그 다음에 튜빙(9)을 통해 [18O]물 회수 바이알(8)에 이르는 흐름을 허용하도록 밸브(3c, 4, 7c 및 8c)를 위치시킨다. QMA에 포획된 [18F]-플루오라이드는 위에서 서술된 적당한 용리제로 반응 용기 안으로 용리되고, [18F]-표지 화합물의 생성에 이용된다. 제2 회분의 [18F]플루오라이드는 유사하게 생성되지만, 여기서는 핵 반응 18O(p,n)18F로부터의 수용액이 바이알(7)로부터 QMA 컬럼(5), 그 다음에 튜빙(6) 및 마지막으로 튜빙(9)을 통해 [18O]-물 회수 바이알(8)에 이르는 경로를 따른다. 이것은 이전의 방법에 비해 시스템에 더 적은 수의 위치가 요구되고 활성이 더 작은 공간 내에 함유되기 때문에 유리하다. 이것은 제한된 수의 위치가 이용가능한 1회-사용 패스트랩™ 카세트와 관련해서 특히 유리하지만, 또한, 일반적으로, 핫셀에서 가능한 작은 공간을 차지하기 위해 장비가 가능한 소형인 것이 항상 바람직한 [18F]-표지 화합물의 자동화된 합성에도 유리하다.
도 6의 1회-사용 카세트 및 도 7의 시스템의 이용은 하기 실시예 1에서 서술되고, 여기에서는 유사한 화학 및 방사성화학 프로파일을 갖는 연속하는 2개 회분의 [18F]-FDG가 1개의 카세트로부터 얻을 수 있다는 것이 입증된다. 이것은 정의된 약전 매개변수를 충족시켜야 하는 [18F]-FDG 및 다른 [18F]-표지 PET 추적자에 중요하다.
본 발명의 임의의 흔히-존재하는 특징 및 실시양태는 본 발명의 다양한 측면에서 동등하게 적용가능하다.
실시예의 간단한 설명
실시예 1은 본 발명의 실시양태에 따라 1개의 패스트랩 카세트에서 2개 회분의 [18F]FDG의 합성을 서술한다.
실시예에 이용되는 약어 목록
EtOH 에탄올
[18F]FDG 18F-플루오로데옥시글루코스
[18F]FDGc 시트레이트-완충 18F-플루오로데옥시글루코스
[18F]FTAG 18F-플루오로-테트라아세틸-글루코스
IC 이온 크로마토그래피
ICP-MS 유도 결합 플라즈마 질량 분광분석법
K222 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자비시클로[8.8.8]헥사코산
KI 아이오드화칼륨
LB 저 블리드 상(low bleed phase)
mCi 밀리 큐리
MeCN 아세토니트릴
ppm 백만분율
QMA 사차 메틸암모늄
TLC 박층 크로마토그래피
실시예
실시예 1: 본 발명의 실시양태에 따라 1개의 패스트랩 카세트에서 2개 회분 의 [ 18 F]FDG의 합성
이 실시예에서는 도 5에 도시된 카세트 구성을 이용하였다.
(1) 18번 위치의 tC18 인바이런멘털을 15번 위치의 시약 바이알로부터의 800 μL MeCN으로 컨디셔닝하였고, 22번 위치의 tC18 플러스 컬럼을 12번 위치의 시약 바이알로부터의 1.5 mL EtOH로 컨디셔닝하였다.
(2) 사이클로트론 (사이클로트론 사이클론(Cyclotron Cyclone) 18/9 (IBA))로부터 추출된 고에너지 양성자 빔과 [18O]-H2O의 충돌로부터 [18F]-플루오라이드를 얻었고 6번 위치의 원뿔형 저장기를 통해 패스트랩 카세트에 전달하였다.
(3) 4번 위치의 QMA 컬럼에서 [18F]플루오라이드를 포획하였고 농축된 물로부터 분리하였으며, 농축된 물은 V7-V4-V1 경로를 통해 외부 바이알에 수집하였다.
(4) 용리제를 3번 위치의 시린지에 빼내고, 4번 위치의 QMA 컬럼을 통해 통과시켜서 [18F]플루오라이드를 방출하고 반응 용기에 보냈다.
(5) 120℃에서 15번 위치의 바이알로부터 약 100 μL의 아세토니트릴을 첨가함으로써 반응 용기로부터 물의 증발을 촉매하였다.
(6) 13번 위치로부터의 만노스 트리플레이트 전구체를 11번 위치의 시린지 내에 빼내고 9번, 10번 및 25번 위치에 연결된 반응 용기에 전달하였고, 여기에서 125℃에서 2분 동안 표지화 반응을 수행하였다.
(7) 결과적으로 얻은 방사성표지화 화합물(18F-플루오로-테트라아세틸-글루코스, [18F]FTAG)이 tC18 인바이런멘털 컬럼의 하부측에 포획됨으로써 미반응 플루오라이드로부터 분리되었다.
(8) 컬럼을 통해 수산화나트륨을 통과시켜 [18F]FTAG를 [18F]FDG로 전환시켜 24번 위치의 시린지에 수집하였다.
(9) 결과적으로 얻은 염기성 용액의 중화를 시트레이트 완충제에 함유된 염산을 이용해서 수행하였다.
(10) 이 경로를 따름으로써 생성물을 정제하였다: tC18 플러스 컬럼 - 제1 생성물 수집 바이알에 직접 연결된 20번 위치에서 발견되는 알루미나 N.
(11) tC18 인바이런멘털을 15번 위치로부터의 아세토니트릴로 세척하였고, tC18 플러스를 12번 위치로부터의 에탄올로 세척하였고, 반응기, 정제 컬럼 및 튜빙을 17번 위치에 연결된 물 백으로부터의 물로 세척하였다. tC18 인바이런멘털을 1 mL의 아세토니트릴 및 5 mL의 물로 헹구었고, tC18 플러스를 1 mL의 에탄올 및 4 mL의 물로 헹구었다.
(12) 사이클로트론으로부터의 제2 회분의 [18F]-플루오라이드를 단계(2)에서처럼 패스트랩 카세트에 전달하였다.
(13) [18F]플루오라이드가 8번 위치에서 발견되는 새로운 QMA 컬럼에서 포획되어 농축된 물로부터 분리되었고, 농축된 물을 8번-5번-1번 위치를 통하는 경로를 통해 외부 바이알에 수집하였다.
(14) 8번 위치의 QMA로부터의 [18F]플루오라이드로 제1 회분의 경우처럼 단계(4)-(9)를 수행하였다.
(15) 제2 회분의 [18F]FDG를 다음 경로를 따라서 정제하였다: tC18 플러스 컬럼(22번 위치) - 제2 생성물 수집 바이알에 직접 연결되는 21번 위치에서 발견되는 알루미나 N.
이 카세트 구성으로 아래 결과를 얻었다.
Figure pct00001
시작 활성, 최종 활성 및 잔류 활성을 검정된 이온화 챔버 빈스트라(VEENSTRA) (VIK-202)에 의해 측정하였다.
수율을 결정하기 위해, 다음 수율 계산을 행하였다:
△Tf = 합성 시작 시점 후 경과 시간 (분)
Af = 최종 활성 (mCi)이면
cAf = 합성 시작(분)에 관해 보정된 최종 활성 (mCi)
= Af.Exp(ln(2)*(△Tf/110)), 여기서 110 = [18F]플루오린의 반감기(분)
cAi = 합성 시작 (mCi)에 관해 보정된 시작 활성(mCi)
△Ts = 합성 기간이면
보정된 수율(CY) = (cAf/cAi)*100
비보정된 수율(NCY) = CY*Exp(ln(2)*(-△Ts/110)
최종 생성물에서 크립토픽스 2.2.2의 양은 아이오도플라티네이트의 노출성 용액(0.5 g의 클로로플라틴산 육수화물: H2PtCl6.6H2O(!고흡습성!), 9 g의 아이오드화칼륨: KI, 200 mL의 증류수)에 의해 함침된 TLC 플레이트 상에 샘플을 스폿팅하고 이것을 크립토픽스 2.2.2 ( 1, 5, 10, 50 및 100 ppm)의 표준 용액과 비교함으로써 결정하였다. 얻은 스테인(stain)의 색 강도는 용액에 존재하는 크립토픽스 2.2.2의 양에 비례한다.
최종 생성물에서 에탄올의 양은 샘플을 기체 크로마토그래피라고 부르는 크로마토그래피 시스템(배리안(VARIAN) CP-3800, 오토-샘플러, 컬럼 유입구, 컬럼 오븐 및 화염 이온화 검출기를 포함함)에 주입함으로써 확인하였다.
GC 컬럼은 마체레이-네이겔(Macherey-Nagel) 옵티마(OPTIMA) 624 (6% 시아노프로필페닐 - 94% 디메틸폴리실록산), LB (= 저 블리드 상), 30 m (= 길이), 0.32 mm (= 내경), 1.8 ㎛ (= 필름 두께)였다.
다음 매개변수를 이용하였다:
- 이동상 = 헬륨 (유량 = 5 mL/분)
- 주입 샘플 (주입 부피 = 0.5 μL)
1. 1.6 mL 물 (= 블랭크)
2. 1.6 mL 표준 용액 (EtOH 중의 5000 ppm; MeCN 중의 273 ppm)
3. 1.6 mL의 분석을 요하는 샘플
- 검출기로 흐르는 기체 흐름: - 헬륨 (= 20 mL/분)
- 수소 (= 35 mL/분)
- 압축 공기 (= 360 mL/분)
- 주입기 온도 = 200 ℃
- 컬럼 오븐 온도 = 50℃부터 220℃까지 온도 램프
- 검출기 온도 = 250℃
- 획득 시점 = 15 분

Claims (32)

  1. 제1 말단(3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a) 및 각각의 제2 말단(3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b)을 각각 갖는 다음 구성요소:
    (i) 제1 음이온 교환 컬럼(3),
    (ii) 상기 제1 음이온 교환 컬럼(3)의 제2 말단에, 제1 길이의 튜빙(4)의 제2 말단에서 유체적으로 연결된 제1 길이의 튜빙(4),
    (iii) 제2 음이온 교환 컬럼(5),
    (iv) 상기 제2 음이온 교환 컬럼(5)의 제2 말단에, 제2 길이의 튜빙(6)의 제2 말단에서 유체적으로 연결된 제2 길이의 튜빙(6),
    (v) [18F]플루오라이드 유입구(7), 및
    (vi) [18O]물 회수 바이알(8)
    을 포함하고, 여기서 각 제1 말단(3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a)은 3개의 포트 및 3개의 관련 포트 중 임의의 2개를 서로 유체 소통하게 하고 한편으로 제3 포트를 유체적으로 고립시키는 수단을 갖는 밸브(3c, 4c, 5c, 6c, 7c, 8c)를 통해 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되는, [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하기 위한 시스템(1)이며,
    상기 제1 길이의 튜빙(4)의 상기 제1 말단(4a)이 상기 제2 음이온 교환 컬럼(5)과 상기 [18F]플루오라이드 유입구(7) 사이의 지점에서 상기 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되고,
    상기 제2 길이의 튜빙(6)의 상기 제1 말단(6a)이 상기 제1 음이온 교환 컬럼(4)과 상기 [18F]플루오라이드 유입구(7) 사이의 지점에서 상기 공통 경로(2)에 유체적으로 연결되는
    것을 특징으로 하는 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 공통 경로(2)가 선형인 시스템(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공통 경로(2)가 강성 중합체 물질로부터 형성된 것인 시스템(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음이온 교환 컬럼(3, 5), 상기 길이의 튜빙(4, 6) 및 상기 [18O]물 회수 바이알(8)과 관련된 상기 3-방향 밸브 각각이, 그로부터 돌출하는 암형 루어(luer) 커넥터를 갖는 것인 시스템(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 [18F]플루오라이드 유입구와 관련된 상기 3-방향 밸브가 그로부터 직립한 세장형 개방 바이알 하우징을 갖고, 그 안에 직립 카뉼러를 지지하는 것인 시스템(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 밸브가 회전형 멈춤꼭지를 포함하는 멈춤꼭지 밸브인 시스템(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음이온 교환 컬럼 각각이 사차 메틸암모늄(QMA) 고체상 추출(SPE) 컬럼인 시스템(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 길이의 튜빙 각각이 가요성 중합체 물질로부터 형성된 것인 시스템(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 [18F]플루오라이드 유입구가 [18F]플루오라이드 유입구 저장기를 포함하는 것인 시스템(1).
  10. 연속하는 2개 회분의 [18F]-표지 방사성추적자를 생성하기 위한 1회-사용 카세트(10)이며, 상기 카세트(10)는
    (a) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 시스템(11),
    (b) 반응 용기(19) 및 상기 반응 용기를 세정하기 위한 수단(19a),
    (c) 상기 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 용리제를 함유하는 바이알(20),
    (d) 상기 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 전구체 화합물을 함유하는 바이알(21),
    (e) 상기 연속하는 2개 회분을 위한 충분한 양의 특정 시약을 각각 함유하는 시약 바이알(22, 23, 24, 25),
    (f) 제1 역상 SPE 컬럼(26) 및 제2 역상 SPE 컬럼(27) 및 상기 SPE 컬럼 각각을 세정하기 위한 수단(26a, 27a), 및
    (g) 각각의 생성물 수집 바이알(30, 31)에 각각 유체적으로 연결된 제1 정상 SPE 컬럼(28) 및 제2 정상 SPE 컬럼(29)
    을 포함하는, 1회-사용 카세트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반응 용기(19)를 세정하기 위한 상기 수단(19a)이 상기 반응 용기(19)에 유체적으로 연결된 멸균수의 공급원을 포함하는 것인 1회-사용 카세트(11).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 용리제가 유기-수용액에 용해된 양이온성 반대이온을 포함하는 것인 1회-사용 카세트(11).
  13. 제12항에 있어서, 상기 양이온성 반대이온이 루비듐, 세슘, 크립탄드와 착물형성된 칼륨 및 테트라알킬암모늄염으로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  14. 제13항에 있어서, 상기 양이온성 반대이온이 크립탄드와 착물형성된 칼륨인 1회-사용 카세트(11).
  15. 제14항에 있어서, 상기 크립탄드가 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자비시클로[8.8.8]헥사코산 (크립토픽스™ 222)인 1회-사용 카세트(11).
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시약 바이알(22, 23, 24, 25)이 에탄올을 함유하는 바이알, 아세토니트릴을 함유하는 바이알, 탈보호제를 함유하는 바이알 및 완충제를 함유하는 바이알을 포함하는 것인 1회-사용 카세트(11).
  17. 제16항에 있어서, 상기 탈보호제가 HCl 및 NaOH로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  18. 제17항에 있어서, 상기 탈보호제가 NaOH인 1회-사용 카세트(11).
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완충제가 시트레이트, 포스페이트, 아세테이트 및 아스코르베이트로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  20. 제19항에 있어서, 상기 완충제가 시트레이트 완충제인 1회-사용 카세트(11).
  21. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 역상 SPE 컬럼(2)의 화학이 옥타데실 (C18 또는 tC18), 옥틸 (C8), 시아노 (CN), 디올, 친수성 변형된 스티렌 중합체 (HLB), 중합체 폴리(디비닐벤젠-비닐피롤리돈) 및 NH2로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 역상 SPE 컬럼(26)이 tC18 컬럼 및 HLB SPE 컬럼으로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 역상 SPE 컬럼(26)이 tC18 컬럼인 1회-사용 카세트(11).
  24. 제10항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 역상 컬럼(27)이 tC18 컬럼인 1회-사용 카세트(11).
  25. 제24항에 있어서, 상기 제2 역상 컬럼(27)이 인바이런멘털 tC18 컬럼인 1회-사용 카세트(11).
  26. 제10항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 정상 SPE 컬럼(28) 및 제2 정상 SPE 컬럼(29) 각각이 알루미나 SPE 컬럼인 1회-사용 카세트(11).
  27. 제10항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 18F-표지 화합물이 [18F]플루오로데옥시글루코스([18F]FDG), [18F]플루오로미소니다졸([18F]FMISO), [18F]플루오로티미딘([18F]FLT), [18F]플루오로아조마이신 아라비노푸라노시드([18F]FAZA), [18F]플루오로에틸-콜린([18F]FECH), [18F]플루오로시클로부탄-1-카르복실산([18F]FACBC), [18F]-플루마네질([18F]FMZ), [18F]-티로신, [18F]-알타나세린, 4-[18F]-플루오로-3-아이오도벤질 구아니딘 ([18F]-FIBG), 메타-[18F]플루오로벤질구아니딘([18F]-mFBG) 및 [18F]-5-플루오로우라실로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  28. 제27항에 있어서, 상기 18F-표지 화합물이 [18F]FDG, [18F]FMISO, [18F]FLT 및 [18F]FACBC로부터 선택되는 것인 1회-사용 카세트(11).
  29. 제28항에 있어서, 상기 18F-표지 화합물이 [18F]FDG인 1회-사용 카세트(11).
  30. 단일 카세트에서 연속하는 2개 회분의 [18F]-플루오라이드의 합성을 위해 [18F]플루오라이드를 포획하고 [18O]물을 회수하는 방법이며,
    상기 방법은 다음 단계:
    (I) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 시스템(1)을 제공하는 단계,
    (II) 밸브(3c, 4c, 7c 및 8c)를 [18F]플루오라이드 유입구(7)로부터 제1 길이의 튜빙(4)으로, 제1 음이온 교환 컬럼(3)으로, 그리고 [18O]물 회수 바이알(8)에 이르는 제1 흐름경로(F1)를 생성하도록 설정하고 나머지 밸브(5c, 6c)는 폐쇄하는 단계,
    (III) 상기 제1 흐름경로(F1)를 통해 핵 반응 18O(p,n)18F로부터 얻은 수용액의 제1 분액을 보내는 단계,
    (IV) 밸브(5c, 6c, 7c 및 8c)를 [18F]플루오라이드 유입구(7)로부터 제2 길이의 튜빙(6)으로, 제2 음이온 교환 컬럼(8)으로, 그리고 [18O]물 회수 바이알(8)에 이르는 제2 흐름경로(F2)를 생성하도록 설정하고 나머지 밸브(3c, 4c)는 폐쇄하는 단계,
    (V) 상기 제2 흐름경로(F2)를 통해 핵 반응 18O(p,n)18F로부터 얻은 수용액의 제2 분액을 보내는 단계
    를 차례대로 포함하는, 방법.
  31. 단일 카세트에서 연속하는 2개 회분의 [18F]-표지 화합물의 합성 방법이며,
    상기 방법은 다음 단계:
    (A) 제30항에 정의된 단계 (I) - (III)을 수행하는 단계,
    (B) 상기 카세트에서 상기 제1 음이온 교환 컬럼(3)에 포획된 [18F]플루오라이드를, 전구체 화합물의 제1 분액을 함유하는 반응 용기 내로 용리하는 단계,
    (C) 임의로, 상기 카세트에서 1개 이상의 고체상 추출(SPE) 카트리지에 의해 단계(B)에서 얻은 상기 [18F]-표지 생성물에 대해 표지화-후 탈보호 및/또는 정제 단계를 수행하는 단계,
    (D) 제30항에 정의된 단계 (IV) 및 (V)를 수행하는 단계,
    (E) 상기 카세트에서 상기 제2 음이온 교환 컬럼(8)에 포획된 [18F]플루오라이드를, 전구체 화합물의 제2 분액을 함유하는 반응 용기 내로 용리하는 단계,
    (F) 임의로, 상기 카세트에서 1개 이상의 고체상 추출(SPE) 카트리지에 의해 단계(E)에서 얻은 상기 [18F]-표지 생성물에 대해 표지화-후 탈보호 및/또는 정제 단계를 수행하는 단계
    를 차례대로 포함하는, 방법.
  32. 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 실행되면 프로세서로 하여금 제30항 또는 제31항의 방법의 단계를 수행하도록 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 비일시적 저장 매체.
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