KR20170088854A - 금속 착물 gd-dota의 메글루민 염을 포함하는 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약간 과량의 자유 DOTA를 추가적으로 포함하는, 메글루민 염으로서의 마크로시클릭 킬레이트화제 DOTA의 가돌리늄 금속 착물 제제의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 과량의 가돌리늄이 산화 가돌리늄의 침전물로서 존재하도록 하는 조절되는 조건을 사용하고, 상기 과량은 정해진 과량의 DOTA 킬레이트화제의 첨가 전에 여과에 의해 제거된다. Gd-DOTA를 기재로 하는 MRI 조영제의 제조 방법을 또한 제공한다.

Description

금속 착물 GD-DOTA의 메글루민 염을 포함하는 제제{FORMULATIONS COMPRISING A MEGLUMINE SALT OF THE METAL COMPLEX GD-DOTA}

본 발명은 약간 과량의 자유 DOTA를 추가적으로 포함하는, 마크로시클릭 킬레이트화제 DOTA의 가돌리늄 금속 착물 제제의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 과량의 가돌리늄이 산화 가돌리늄의 침전물로서 존재하도록 하는 조절되는 조건을 사용하고, 상기 과량은 정해진 과량의 DOTA 킬레이트화제의 첨가 전에 여과에 의해 제거된다. Gd-DOTA를 기재로 하는 MRI 조영제의 제조 방법을 또한 제공한다.

란타나이드 금속, 특히 가돌리늄의 금속 착물은 생체내 의료 영상화 분야에서 MRI 조영제로서 중요하다. 가돌리늄의 금속 착물을 기재로 하는 MRI 조영제에 대해서는 광범위하게 고찰되어 있다 (예컨대 문헌 [Zhang et al., Curr.Med.Chem., 12, 751-778 (2005)] 및 [Aime et al., Adv.Inorg.Chem., 57, 173-237 (2005)] 참조).

그러나, 자유 가돌리늄 이온은 생체 내에서 상당한 독성을 나타낸다. US 5,876,695호는 예컨대 칼슘과의 '약한 금속 킬레이트 착물'인 첨가제를 가돌리늄 금속 착물의 제제에 포함시키는 것에 의해 이와 같은 문제를 처리하고 있다. 개념은 우연하게 방출되거나 존재할 수도 있는 임의의 가돌리늄 이온을 과량의 '약한 금속 킬레이트 착물'이 효율적으로 착물화함으로써, MRI 조영 조성물의 안전성을 향상시키게 된다는 것이다.

EP 2513043 B1호는 가돌리늄이 먼저 임의적으로 금속 배위 기로 관능화되어 있는 양이온 교환 수지에 착물화되는 가돌리늄 금속 착물의 제조 방법을 개시하고 있다. 고체 상 결합 가돌리늄은 이어서 아미노카르복실산 킬레이트화제와 반응됨으로써, 원하는 가돌리늄 착물을 방출한다. 임의의 과량의 가돌리늄은 고체 상에 결합되어 유지된다.

EP 2242515 B9호는 마크로시클릭 킬레이트와 란타나이드와의 착물, 및 0.002% 내지 0.4% 사이의 mol/mol 양의 자유 마크로시클릭 킬레이트를 함유하는 액체 제약 제제의 제조 방법을 개시하고 있는데, 상기 방법은 하기의 연속 단계들을 포함한다:

b) 자유 마크로시클릭 킬레이트의 용액 및 자유 란타나이드의 용액을 혼합하여 마크로시클릭 킬레이트에 의한 란타나이드의 착물화를 달성하되, 자유 마크로시클릭 킬레이트 및 자유 란타나이드의 양이 모든 란타나이드가 착물화되지는 않도록 하는 것에 의한, 마크로시클릭 킬레이트와 란타나이드와의 착물, 그리고 L이 마크로시클릭 킬레이트이며 X 및 X'가 특히 칼슘, 나트륨, 아연 및 마그네슘에서 독립적으로 선택되는 금속 이온, 및 자유 란타나이드인 부형제 X[X',L]의 형태로 존재하지 않는 자유 마크로시클릭 킬레이트를 함유하는 액체 제약 조성물의 제조 단계;

c) 단계 b)에서 수득된 제약 제제에서의 자유 란타나이드 농도 C_{lan l}의 측정 단계로서; 자유 마크로시클릭 킬레이트의 농도 C_{ch l}이 0인 단계;

d) 단계 b)에서 수득된 제제에 필요한 양의 자유 마크로시클릭 킬레이트를 첨가함으로써, 먼저 자유 란타나이드의 착물화를 완료하여 C_{lan l} = 0을 수득하고, 두 번째로 C_{ch l} = C_{t ch l}을 수득하는 것에 의한 C_{ch l} 및 C_{lan l}의 조정 단계로서, 여기서 C_{t ch l}은 최종 액체 제약 제제 중 자유 마크로시클릭 킬레이트의 목표 농도이며, 0.002% 내지 0.4% mol/mol 사이의 범위에서 선택되는 단계

(여기서 최종 액체 제약 제제 중 자유 마크로시클릭 킬레이트의 양은 최종 액체 제약 제제 중 착물화된 마크로시클릭 킬레이트의 양 대비 자유 마크로시클릭 킬레이트의 비율에 상응함).

EP 2242515 B9호는 상기 방법이 바람직하게는 최종 액체 제약 제제 중 자유 마크로시클릭 킬레이트의 이론적 목표 농도 C_{t ch l}의 결정이라는 사전 단계 a)를 추가적으로 포함한다고 교시하고 있다.

US 2012/0082624 A1호는 제약 제제가 분말 형태로 수득된다는 것 이외에는 EP 2242515 B9호와 유사한 방법에 대개 개시하고 있다.

EP 2242515 B9호 및 US 2012/0082624 A1호 모두는 산업적 규모 제약 제조 공정의 경우, 0.1 mol%의 자유 마크로시클릭 킬레이트화제 첨가가 칭량하는 것 만으로는 필요한 정밀도로 달성하기가 어렵다는 것을 강조하고 있다. 연관되는 킬레이트화제 양에 있어서의 1000-배 차이에 더하여 킬레이트화제의 흡습성 특성이 그 원인으로 지목되었다. 상기한 바와 같은 청구 발명은 먼저 과량의 란타나이드 금속 이온과의 금속 착물화를 수행한 다음, 두 번째로 비착물화된 과량의 란타나이드의 농도를 정밀하게 측정해야 한다. 그와 같은 측정은 차후 과량의 란타나이드를 착물화하고 마크로시클릭 킬레이트의 원하는 0.1% 몰 과량을 달성하는 것 양자를 위하여 얼마나 많은 추가적인 킬레이트화제가 첨가되어야 하는지를 정확하게 계산하는 데에 사용된다.

EP 2242515 B9호의 참조 실시예 3은 실험실 규모 제조를 포함하는데, 여기에서는 pH 6 내지 7의 수중 80℃에서의 DOTA (10 g, 25 mmol)의 화학량론적 양의 산화 가돌리늄 (Gd₂O₃, 12.5 mmol)과의 반응에 의해 Gd-DOTA를 제조한다. 이후 pH가 5로 조정되고, 킬렉스(Chelex) 수지를 사용한 2-시간 동안의 교반한 후 이어지는 여과에 의해 잔류 자유 가돌리늄이 제거된다. EP 2242515 B9호는 이후 수성 에탄올로부터 Gd-DOTA 착물이 침전됨으로써 80% 단리 수율의 백색 분말을 산출한다고 교시하고 있다. EP 2242515 B9호는 어떻게 참조 실시예 3의 방법이 특히 산업적 규모에서 0.002% 내지 0.4% mol/mol 범위의 과량의 마크로시클릭 킬레이트화제를 포함하는 액체 제약 조성물을 제공하도록 변경될 수 있는지에 대해서는 교시하지 않고 있다.

WO 2014/114664호는 Gd-DOTA 메글루민 (가도터레이트 메글루민)의 제조 방법을 제공하고 있는데, 그것은 첫 번째로 시클렌으로부터의 DOTA의 합성 후 이어지는 재결정화, 그리고 양이온 및 음이온 교환 크로마토그래피 양자를 통한 다-단계 정제를 포함한다. 이후, 정제된 DOTA가 Gd₂O₃와 반응하여 Gd-DOTA 착물이 생성되며, 이어서 메글루민의 첨가에 의해 원하는 생성물이 생성된다.

WO 2014/161925호는 산업적 규모로 Gd-DOTA 및 유사 착물들을 제조할 때에는 사용 전에 킬레이트화제의 수분 함량을 검정하고 그에 따라 사용되는 몰량을 보정할 필요가 있다고 교시하고 있다. WO 2014/161925호는 DOTA의 수분 함량이 상대 습도 조건에 따라 가변적이라는 것에 주목하고 있다.

과량의 해당 킬레이트화제를 도입하여 마크로시클릭 킬레이트화제의 란타나이드 금속 착물 제제를 제조하는 대안적인 방법에 대한 필요성이 여전히 존재한다. 상기 방법은 바람직하게는 산업적 규모 제약 제조에 적합해야 하며, 또한 그와 같은 제제를 포함하는 MRI 조영제의 조건에 적합해야 한다.

[발명의 개요]

본 발명은 액체 제약 제제의 제조 방법을 제공하며, 상기 제제는 가돌리늄 DOTA 착물을, 0.002 내지 0.4 mol/mol % 범위의 양의 비착물화된 형태의 DOTA와 함께 포함한다. 이와 같은 제제는 MRI 조영제의 제공에 유용하다.

이에 따라, 본 발명의 방법은 선행 기술의 측정 및 조정 단계에 대한 필요성을 회피하는데, 이는 시간 및 노력 양자의 면에서 유용한 단순화이다.

본 발명의 방법은 대안적으로 먼저 과량의 가돌리늄 이온이 존재하지 않으면서도 Gd-DOTA 금속 착물이 수득되는 방법을 제공한다. 이는 임의의 과량의 가돌리늄이 여과에 의해 제거될 수 있는 불용성 Gd₂O₃로 존재하도록 반응 조건을 조절하는 것에 의해 달성된다. 또한, Gd-DOTA 착물이 수용액 중에서 유지되며, 그에 따라 착물의 수분 함량 보정이 필요치 않다. 상기 방법은 자유 가돌리늄 이온이 없는 Gd-DOTA 금속 착물의 중간 용액을 제공하기 때문에, 정해진 과량의 자유 킬레이트화제를 포함하는 원하는 제제를 생성시키기 위하여 첨가해야 할 과량의 DOTA의 양이 용이하게 계산될 수 있다.

본 발명의 방법은 그것이 산업적 규모로 수행될 수 있다는 추가적인 장점을 갖는다.

제1 측면에서, 본 발명은 액체 제약 제제의 제조 방법을 제공하며, 상기 제제는 금속 착물 Gd-DOTA의 메글루민 염을, 상기 Gd-DOTA 착물의 0.002 내지 0.4 mol/mol % 범위의 양의 비착물화된 형태의 DOTA와 함께 포함하며, 상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:

(i) 과량의 미용해 Gd₂O₃를 함유하는 Gd-DOTA의 제1 용액을 생성시키는 하기 (a), (b) 또는 (c)의 반응 단계:

(a) 모든 DOTA가 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, DOTA와 메글루민의 1:1 몰비 수용액과 과량의 Gd₂O₃와의 반응; 또는

(b) 모든 가돌리늄이 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, pH 2.0 내지 6.0에서의 DOTA의 수용액과 부족한 Gd₂O₃와의 반응으로서, 이후 pH를 6.5 내지 8.0으로 상승시키는 메글루민의 첨가, 및 이어서 과량의 Gd₂O₃의 첨가가 후속되는, 반응; 또는

(c) 모든 DOTA가 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, pH 6.5 내지 8.0에서의 과량의 메글루민과 DOTA의 수용액과 과량의 Gd₂O₃와의 반응;

(ii) 과량의 미용해 Gd₂O₃를 제거함으로써 과량의 Gd₂O₃가 없는 Gd-DOTA를 포함하는 제2 용액을 생성시키는, 단계 (i)로부터의 제1 용액의 여과 단계;

(iii) 상기 액체 제약 제제를 생성시키는, 단계 (ii)로부터의 상기 제2 용액에의 0.002 내지 0.4 mol/mol % 범위의 비착물화된 형태의 DOTA의 첨가 단계

(여기서 상기 비착물화된 형태의 DOTA에는 배위된 금속 이온이 없음).

"DOTA"라는 용어는 마크로시클릭 킬레이트화제인 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산의 통상적인 약어이며, DOTA 자체 또는 그의 염을 지칭한다.

생물의학적 영상화에서의 DOTA 및 그의 금속 착물에 대해서는 문헌 [Stasiuk and Long [Chem.Comm., 49, 2732-2746 (2013)]]에 기술되어 있다.

"비착물화된 형태의 DOTA"라는 구는 '자유 킬레이트화제', 즉 어떠한 배위된 금속 이온도 없는 것을 지칭한다. 따라서, 비착물화된 형태의 DOTA는 어떠한 배위된 란타나이드 또는 다른 금속 이온도 포함하지 않으며, 그에 따라 차후의 금속 착물화에 완전히 가용하다. '비착물화된 형태의 DOTA'는 카르복실산 금속 공여자 기의 카르복실레이트 염으로 존재하는 경우와 같이, 이온 형태의 금속 이온을 함유할 수 있다.

"메글루민"이라는 용어는 그의 통상적인 의미를 가지며, N-메틸글루카민을 지칭한다.

"포함하는" 또는 "포함하다"라는 용어는 본 출원 전체에 걸쳐 그의 통상적인 의미를 가지는데, 작용제 또는 조성물이 열거된 본질적인 특징 또는 구성요소를 포함해야 하나, 추가적으로 다른 것이 존재할 수도 있음을 의미한다. '포함하는'이라는 용어에는 바람직한 하위세트로서 조성물이 존재하는 다른 특징 또는 구성요소 없이 열거된 구성요소를 포함한다는 것을 의미하는 '본질적으로 그것으로 구성되는'이 포함된다.

단계 (i) 착물화에 적합한 용매에 대해서는 관련 기술분야에 알려져 있는데, (문헌 [The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging, 2^nd Edition, A.Merbach, L.Helm & E.Toth (Eds), Wiley (2013)]), 적합하게는 수성이다. 마크로시클릭 킬레이트화제 (예컨대 DOTA)에 의한 가돌리늄의 착물화는 천천히 숙성되어 최종적인 열역학적으로 안정한 금속 착물을 생성시키는 약간 안정한 개시 착물이 연관되어 있는 다단계 과정이다.

단계 (i)(a)에서의 과량의 가돌리늄 또는 단계 (i)(b)에서의 과량의 DOTA는 1:1 착물인 가돌리늄 DOTA 착물의 화학량론이 알려주는 몰비의 계산에 의해 수득된다. 사용되는 가돌리늄 및 DOTA 양자의 화학물질 순도 백분율도 고려된다.

산화 가돌리늄(Gd₂O₃)은 물에 불용성이나, 산성 pH에서는 가수분해되어 용액 중에 자유 가돌리늄 이온을 생성시키게 된다. 중성 pH에서는 이와 같은 가수분해가 존재하지 않거나 매우 느린 것으로 보고되어 있다 (문헌 [Hemmer et al., Adv.Mat.Sci.Eng., 1-15 (2012) doi: 10.1155/2012/748098]).

단계 (i)(a)에서는, 과량의 산화 가돌리늄이 DOTA와 메글루민의 1:1 몰비 혼합물에 첨가된다. DOTA는 산화 가돌리늄을 소비하여 Gd-DOTA를 형성하게 되는데, 올바른 DOTA/메글루민 비 (100:95 내지 100:100 몰비의 DOTA/메글루민)의 사용에 의해 착물화 종료시에는 pH가 더 높은 pH (pH 6-8)에 접근하게 된다. 더 높은 pH의 경우, 불용성 산화 가돌리늄의 가수분해가 매우 느린데, 이는 여과에 의한 차후의 과량의 산화 가돌리늄의 제거를 가능케 한다.

단계 (i)(b)에서는, 산성 pH에서 아화학량론적 양의 Gd₂O₃가 DOTA에 첨가된다. 산화 가돌리늄의 완전 소비 후에는, 메글루민이 첨가되어 pH를 6.5 내지 8.0으로 상승시킨 후 이어서 과량의 Gd₂O₃ (약 1 내지 5%)가 첨가된다. 이는 모든 DOTA의 완전한 착물화를 촉진하는 동시에, 과량의 Gd₂O₃의 가수분해를 최소화한다 (중성 pH에서의 느린 동역학으로 인함). 이와 같은 과정에서는, 낮은 pH에서의 높은 착물화 속도 및 상승된 pH에서의 느린 가수분해 속도 양자가 이용된다.

단계 (i)(c)에서는, 과량의 메글루민이 사용되어, 더 상승된 pH (약 pH 6.5-8)로 이어지며, 산화 가돌리늄의 더욱 더 낮은 가수분해 정도로 이어진다. 알칼리성 Gd-DOTA-메글루민 용액은 이후 단계 (iii)에서의 0.1 mol% 과량의 DOTA 첨가에 의해 DOTA의 산성에 기인하여 중화된다.

단계 (ii)의 여과는 표준 방법에 의해 달성될 수 있다.

단계 (iii)의 첨가는 바람직하게는 제1 또는 제2 용액 중 어느 하나에서의 자유 가돌리늄의 농도/양의 선행 공정-중 검정 없이 수행된다. 이는 그와 같은 단계가 본 발명의 방법에 필요치 않기 때문이며 - 단계 (ii)의 여과가 알려져 있는 (즉 사실상 0인) 자유 가돌리늄 농도를 갖는 '제2 용액'을 생성시키기 때문이다. 따라서, 단계 (iii)의 첨가는 단계 (i)에서의 DOTA의 개시 몰량을 기준으로, 단계 (i) 착물화 반응에서의 100% 전환 가정을 바탕으로 한 '비착물화된 형태 DOTA'의 계산된 양에 기초하여 수행된다. 그와 같은 100% 전환은 해당 반응의 효율에 대하여 관련 기술분야에 알려져 있는 바와 일치한다. 자유 DOTA는 고체 또는 용액 중 어느 하나로, 바람직하게는 용액으로 첨가될 수 있다. 단계 (i)을 수행하기 위하여 DOTA의 용액이 제조되는 경우라면, 가장 바람직한 방법은 산화 가돌리늄의 첨가 전에 그 용액으로부터 적합한 부피의 분획을 제거하는 것 (예컨대 1000 L 반응 부피 또는 등가물로부터 약 1 L를 제거하는 것)이다. 이와 같은 부피의 분획은 이후 단계 (iii)에서의 첨가에 편리하게 사용된다. 이와 같은 접근법은 다수의 용액들을 구성하고/거나 순도 또는 수분 함량을 보정하기 위하여 다수의 계산을 수행할 필요성을 제거한다.

제1 측면의 방법은 실험실, 파일럿 플랜트 또는 산업적 제조 규모에서 수행하는 데에 적합하다. 상기 방법은 1 kg 내지 800 kg, 바람직하게는 100 kg 내지 650 kg 규모인 킬로그램 규모 제조에 특히 적합하다.

바람직한 실시양태

제1 측면의 방법에서, 단계 (i) 선택사항 (a), (b) 및 (c)의 과량의 Gd₂O₃는 0.001 내지 5, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1, 가장 바람직하게는 0.05 내지 0.5 mol/mol %, 0.05 내지 5 mol/mol %의 범위이다.

과량의 가돌리늄 금속의 이와 같은 범위 (약 0.001 내지 0.01 mol%) 내에서 가장 낮은 농도는 자유 가돌리늄 이온의 존재에 대한 긍정적인 시험이 수득될 때까지의 가돌리늄 분취량의 증분식 첨가에 의해 달성될 수 있다. 그와 같은 "스폿 시험(spot test)"은 존재/부재 질문에 대하여 예/아니오의 답을 산출하기는 하지만, 자유 가돌리늄의 농도에 대한 정보는 제공하지 않는다. 스폿 시험은 관련 기술분야에 알려져 있는 바와 같은 아르센아조(Arsenazo) 염료를 사용하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 과량의 가돌리늄은 관련 기술분야에 알려져 있는 바와 같은 크실레놀 오렌지 검정 또는 아르센아조 II 검정에 의해 측정될 수 있다 (각각 문헌 [Barge et al., Contrast Med.Mol.Imaging, 1, 184-188 (2006)] 및 [Hvattum et al., J.Pharm.Biomed.Anal., 13(7), 927-932 (1995)]). 크실레놀 오렌지 및 아르센아조 III는 시중에서 구입가능하다. 더 높은 과량의 가돌리늄 농도 (> 0.01 mol% 내지 5 mol%)는 칭량으로만으로도 달성될 수 있다.

제1 측면의 방법에서, 단계 (iii)의 비착물화된 형태의 DOTA는 바람직하게는 Gd-DOTA 착물 대비 0.025 내지 0.25, 더욱 바람직하게는 0.08 내지 0.12, 가장 바람직하게는 0.09 내지 0.11 mol/mol % 범위의 양으로 존재한다. 비착물화된 형태의 DOTA에는 적합하게는 가돌리늄 금속 이온이 없으며, 바람직하게는 배위된 칼슘, 아연 및 마그네슘 이온도 없다.

제1 측면 방법의 단계 (ii)는 바람직하게는 여과 후에 하기에 의한 용액 중 임의의 과량의 Gd^{3 +}의 제거를 추가적으로 포함한다:

(a) 여과된 용액을 고체 상 결합 스캐빈저 킬레이트화제와 1회 이상 접촉시킴으로써 용액 중 임의의 과량의 Gd³⁺를 상기 스캐빈저 킬레이트화제에 착물화시킴;

(b) 단계 (a)의 여과된 용액으로부터 고체 상을 분리함.

"고체 상 결합 스캐빈저 킬레이트화제"라는 구는 란타나이드 착물화에 사용되는 용매에 불용성인 고체 상 재료에 공유로 접합된 킬레이팅 작용제를 지칭한다. 접합된 킬레이트화제는 용액 중 자유 금속 이온을 착물화하며, 그에 따라 용액으로부터 임의의 그와 같은 금속 이온들을 제거하거나 '스캐빈징'할 수 있다. 스캐빈저 킬레이트화제는 DOTA와 다르고 그에 따라 적합하게는 DOTA에 비해 가돌리늄 금속에 대하여 더 낮은 생성 상수를 가지도록 선택되며, 적합하게는 그것이 Gd-DOTA 금속 착물로부터 가돌리늄을 대체할 수 없도록 선택된다. 스캐빈저 킬레이트화제는 바람직하게는 용액 중에서 자유 금속 이온을 포획하는 동역학이 빠르도록 선택된다. 그와 같은 이유로, 선형인 (즉 비-마크로시클릭인) 스캐빈저 킬레이트화제가 바람직하다. 고체 상에 결합되어 있기 때문에, 스캐빈저 킬레이트화제는 임의적인 세척을 동반하는 여과에 의해 그것이 접촉하고 있는 용액으로부터 용이하게 분리된다. 적합한 고체 상 재료에는 합성 중합체 및 공중합체가 포함된다.

단계 (a)의 접촉은 두 가지 주요 방법 또는 그들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 첫 번째 선택사항은 고체 상 수지를 '제1 용액'과 혼합하는 것이다. 대안적으로는, 고체 상이 컬럼으로 제공되고, 컬럼을 통하여 '제1 용액'이 용리될 수 있다. 이후, 단계 (b)의 분리는 가돌리늄-결합 수지를 제거하기 위한 용액의 여과, 또는 컬럼 용리로부터 각각 용출액을 수집하는 것 중 어느 하나에 의해 달성된다. 바람직하게는, '제2 용액'의 더욱 완전한 회수를 보장하기 위하여, 여과된 수지 또는 고체 상 컬럼 중 어느 하나가 적합한 용매를 사용하여 세척될 수 있다. 단계 (a)의 접촉은 바람직하게는 4.0 내지 6, 더욱 바람직하게는 4.5 내지 5.5의 pH에서 수행되는데, 약 pH 5가 이상적이다.

스캐빈저 킬레이트화제는 바람직하게는 이미노디아세트산 (IDA), EDTA 또는 DTPA, 더욱 바람직하게는 이미노디아세트산을 포함한다. 바람직한 고체 상 결합 스캐빈저 킬레이트화제는 킬렉스® 100이며, 킬레이트화제인 IDA가 거기에 접합되어 있는 스티렌 디비닐벤젠 공중합체이다. 킬렉스® 100은 바이오-래드 라보래토리즈(Bio-Rad Laboratories) 사 및 기타 공급자들로부터 나트륨 또는 암모늄 염 중 어느 하나로 시중에서 구입가능하다. 상기 시중 공급자는 주어진 양의 금속을 제거하기 위하여 사용하기에 적합한 수지의 양에 대한 정보를 제공하고 있다. 중성 pH에서, 킬렉스는 양이온 교환 수지로 기능하며, 그에 따라 Gd(DOTA)^-와 같이 음으로 하전되어 있는 가돌리늄 금속 착물에 대해서는 친화성을 가지지 않는다. 이는 고체 상에 대한 그와 같은 착물의 비-특이적 결합이 최소한으로 존재하며, 그에 따라 수율에 대한 영향이 최소라는 장점을 갖는다.

스캐빈저 킬레이트화제는 바람직하게는 해당 스캐빈저 킬레이트화제의 메글루민 염으로 존재한다. 그와 같은 물질은 과량의 메글루민 용액을 사용한 인큐베이션 또는 용리에 의해 상대-이온 (예컨대 킬렉스®-100의 나트륨 또는 암모늄 염)을 교환하는 통상적인 이온 교환 크로마토그래피 기술에 의해 제조될 수 있다. 이후 고체 상이 임의적으로 사용 전에 건조될 수 있다. 대안적으로, 메글루미늄 스캐빈저 수지는 양성자화된 형태의 수지 (예를 들면 실시예 1의 것과 유사한 절차로 강산을 사용하여 시중의 킬렉스를 세척하는 것에 의해 수득됨)를 첨가하는 것에 의해 제자리에서 재생될 수 있다. 이어서, 히드록소늄 킬렉스 수지는 메글루민을 함유하는 착물화 반응 중의 제자리에서 상응하는 메글루미늄 형태를 형성하게 된다.

그와 같은 메글루민 수지는 Gd-DOTA 메글루민 염을 제조할 때 생성물의 나트륨 이온/염 함량이 감소된다는 특별한 장점을 갖는다. 예컨대, 시중 킬렉스® 수지 중 스캐빈저 킬레이트 (IDA)의 상대-이온은 나트륨이며, 그에 따라 포획되는 가돌리늄 이온마다 3개의 나트륨 이온이 반응 혼합물로 방출된다. 나트륨 오염을 회피하기 위해서는, 모든 나트륨 이온이 메글루미늄 이온으로 교환되도록 킬렉스® 수지가 제조될 수 있다. 결론적으로, 가돌리늄 이온이 스캐빈저 수지에 의해 포획될 때에는, 3개의 메글루미늄 이온이 방출된다.

사용 후, 금속 이온이 결합되어 있는 스캐빈저 킬레이트 수지는 임의적으로 과량의 메글루민 또는 다른 상대-이온을 사용한 처리에 의해 차후의 재-사용을 위하여 재생될 수 있다. 킬렉스의 경우, 시중 공급자에 의해 제공되는 지침 매뉴얼에 표준 재생 방법이 기술되어 있다. 가돌리늄의 완전한 제거는 수지의 수성 산 세척 후의 용출액의 ICP-AES 또는 ICP-MS에 의해, 또는 상기에서 언급된 '스폿-시험'에 의해 측정되게 된다.

단계 (i)의 가돌리늄 착물화 과정은 통상적으로 특성상 다단계이다. 착물화는 광범위한 pH 범위에 걸쳐 이루어지는데, 다단계 과정의 각 단계가 최적의 pH 범위를 갖는다. 단계 (i)의 선택사항 (a), (b), (c)에서는, pH를 포함한 반응 조건의 조절이 사용된다. 모든 Gd₂O₃를 용해시켜 용액 중 자유 가돌리늄 이온을 생성시키는 데에는, 낮은 pH (pH 약 2)가 최적이다. 그러나, 이와 같이 낮은 pH에서는, DOTA의 카르복실레이트 기가 모든 가돌리늄 이온을 완전히 착물화할 수 없는데, 카르복실레이트 기가 부분적으로 양성자화되어 있기 때문이다. 약간 더 높은 pH (약 pH 4 내지 5)에서는 카르복실레이트 음이온의 형성이 선호되며, 이는 다시 금속 착물화를 선호한다. 형성되는 개시 Gd-DOTA 착물은 사실상 비스-양성자화된 다음, 천천히 숙성되어 높은 열역학적 (및 동역학적) 안정성을 갖는 최종 Gd-DOTA 착물을 산출한다 (문헌 [Moreau et al., Chem.Eur.J., 10(20), 5218-32 (2004)]). 숙성 과정은 더 높은 pH 및 가열 (통상적으로는 가열을 동반한 약 pH 5에서의 수시간)에 의해 선호된다.

단계 (iii)의 첨가는 바람직하게는 과량의 DOTA의 첨가 전에 먼저 중성 pH (약 pH 7.0-7.4)로 중화하는 것에 의해 수행된다. 이와 같은 중화는 바람직하게는 메글루민을 사용하여 수행된다.

DOTA는 일련의 공급자들로부터 시중에서 구입가능하다. DOTA는 문헌 [Desreux [Inorg.Chem., 19, 1319-1324 (1980)]] 또는 [Toth et al. [Inorg.Chem., 33, 4070-4076 (1994)]]의 방법에 의해 합성될 수도 있다. 마크로시클릭 킬레이트화제 합성에 대한 추가적인 세부사항은 문헌 [Kotel et al. [Chapter 3 pages 83-155 in The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging, 2^nd Edition, A.Merbach, L.Helm & E.Toth (Eds), Wiley (2013)]]에 제공되어 있다.

메글루민 (N-메틸글루카민)은 일련의 공급자들로부터 시중에서 구입가능하다. 바람직하게는, 제약 등급의 물질이 사용된다.

제2 측면에서, 본 발명은 하기를 포함하는, MRI 조영제의 제조 방법을 제공한다:

(a) 제1 측면의 방법을 수행하여 거기에서 정의된 바와 같은 액체 제약 제제를 수득하는 단계;

(b) 임의적으로, 단계 (a)로부터의 액체 제약 제제를 생체적합성 담체로 희석하는 단계;

(c) 단계 (b)로부터의 제제를 제약상 허용되는 용기 또는 주사기에 분배하여 분배된 용기 또는 주사기를 제공하는 단계;

(d) 단계 (a)-(c)를 무균 제조 조건 하에 수행하거나, 또는 단계 (c)로부터의 분배된 용기 또는 주사기의 최종 멸균(terminal sterilisation)을 수행하여, 포유동물 투여에 적합한 형태로 상기 제약상 허용되는 용기 또는 주사기 중 MRI 조영제를 제공하는 단계.

제2 측면에서의 액체 제약 제제 및 단계 (a) 방법의 바람직한 실시양태는 제1 측면 (상기)에 기술되어 있는 바와 같다.

"조영제"라는 용어는 생체내 의료 영상화 분야에서의 그의 통상적인 의미를 가지는데, 대상체만을 영상화하는 것에 의해 수득될 수 있었던 것에 비해 더 선명한 관심 영역 또는 기관의 영상을 제공하는 것을 돕는, 포유동물 투여에 적합한 형태의 작용제를 지칭한다. "MRI 조영제"는 통상적으로 대상체 내에서의 영상화를 위하여 관심 영역에서의 관련 핵 (예컨대 ¹H NMR의 경우 ¹H)의 T1 및/또는 T2 이완 시간(relaxation time)을 단축시키는, 포유동물 투여에 적합한 상자성 또는 강자성 물질이다.

"대상체"라는 용어는 살아있는 포유동물, 바람직하게는 살아있는 무손상 포유동물 신체, 더욱 바람직하게는 살아있는 인간 대상체를 의미한다. "포유동물 투여에 적합한 형태의"라는 구는 멸균되어 있으며, 무-발열원성이고, 독성이나 부작용을 야기하는 화합물이 없으며, 생체적합성 pH (대략 pH 4.0 내지 10.5)로 제제화된 조성물을 의미한다. 그와 같은 조성물에는 생체 내에서 색전을 야기할 위험성이 있을 수 있는 미립자가 결여되어 있으며, 생물학적 유체 (예컨대 혈액)와 접촉시 침전이 발생하지 않도록 제제화된다. 그와 같은 조성물은 또한 생물학적으로 상용성인 부형제만을 함유하며, 바람직하게는 등장성이다.

다른 생체내 영상화제에서와 마찬가지로, 조영제는 영상화될 포유동물 대상체에 대하여 최소한의 약학적 효과를 가지도록 설계된다. 바람직하게는, 조영제는 최소한으로 침습성인 방식으로, 즉 전문적인 의료 기술하에 수행될 경우 포유동물 대상체에 대하여 실질적인 건강상의 위험이 없이 포유동물 신체에 투여될 수 있다. 그와 같은 최소한으로 침습성인 투여는 바람직하게는 국소 또는 일반 마취제의 필요성이 없는 해당 대상체의 말초 정맥으로의 정맥내 투여이다.

"생체적합성 담체"라는 용어는 조성물이 생리학적으로 허용성이 되게 하는, 다시 말하자면 독성이나 과도한 불편함 없이 포유동물 신체에 투여될 수 있는 유체, 특히 액체를 의미한다. 생체적합성 담체는 적합하게는 주사가능 담체 액체 예컨대 멸균된 무-발열원성의 주사용수; 수용액 예컨대 식염수 (유리하게는 최종 주사용 생성물이 등장성이 되도록 조율될 수 있음); 생체적합성 완충제 (예컨대 포스페이트 완충제)를 포함하는 수성 완충제 용액; 1종 이상 장성-조정 물질 (예컨대 혈장 양이온의 생체적합성 상대이온과의 염), 당 (예컨대 글루코스 또는 수크로스), 당 알콜 (예컨대 소르비톨 또는 만니톨), 글리콜 (예컨대 글리세롤), 또는 다른 비-이온계 폴리올 물질 (예컨대 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜 등)의 수용액이다. 바람직하게는, 생체적합성 담체는 무-발열원성 주사용수 (WFI), 등장성 식염수 또는 포스페이트 완충제이다.

"무균 제조"라는 구는 무균 제조, 즉 무발열원성 조건, 예컨대 청정실 환경하에서 관련 과정 단계들을 수행한다는 것을 지칭한다. "멸균하는 것" 또는 "멸균"이라는 용어는 그의 통상적인 의미를 가지는데, 멸균된 무-발열원성 조성물을 수득하기 위한 미생물 박멸 과정을 지칭한다. "최종 멸균"이라는 구는 그의 통상적인 의미를 가지며, GMP (우수 제조 기준(Good Manufacturing Practice))의 선행 단계를 수행하되 멸균 단계를 전체 과정에서 가능한 한 늦게 수행하는 것을 지칭한다. 구성요소 및 반응물들은 하기를 포함한 관련 기술분야 공지의 방법들에 의해 멸균될 수 있다: 멸균 여과, 예컨대 감마-방사선을 사용한 최종 멸균, 오토클레이빙, 건조 가열 또는 화학물질 처리 (예컨대 에틸렌 옥시드 사용), 또는 이들의 조합. "오토클레이빙"이라는 용어는 그의 통상적인 의미를 가지는데, 초가열 스팀을 사용하여 멸균하는 한 가지 특별한 멸균 방법을 지칭한다. 오토클레이빙 및 기타 멸균 방법들에 대해서는 문헌 [Achieving Sterility in Medical and Pharmaceutical Products, N.Halls (CRC Press, 1994)]에 기술되어 있다. 제2 측면의 방법에서는, 최종 멸균이 바람직하다. 바람직한 최종 멸균 방법은 오토클레이빙이다.

"분배된 용기 또는 주사기"라는 용어는 충전된 용기, 즉 조성물의 분취량이 분배되어 있는 용기, 다시 말하자면 분배된 바이알을 지칭한다.

제2 측면의 방법에서 사용하기에 적합한 용기, 바이알 및 마개, 및 주사기는 제약 등급의 것이며, 시중에서 광범위하게 구입가능하다.

[ 실시예 ]

하기에 상술하는 비-제한적인 실시예로써 본 발명을 예시한다. 실시예 1은 메글루민 스캐빈저 킬레이트화제 수지의 제조를 제공한다. 실시예 2는 해당 성분들의 혼합물에서 Gd-DOTA, 자유 DOTA 및 메글루민을 분석할 수 있는 HPLC-CAD 방법을 제공한다.

실시예 3은 본 발명의 방법론에 따른 과량의 가돌리늄의 제거를 사용한 Gd-DOTA 착물의 제조를 제공한다.

약어

DOTA: 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산;

DTPA: 디에틸렌트리아민-펜타아세트산;

EDTA: 에틸렌디아민-테트라아세트산;

GMP: 우수 제조 기준;

HPLC: 고성능 액체 크로마토그래피;

HPLC-CAD: HPLC 하전 에어로졸 검출기;

ICP-AES: 유도 커플링된 플라스마 원자 방출 분광법

ICP-MS: 유도 커플링된 플라스마 질량 분광법;

MeCN: 아세토니트릴;

Min: 분;

MRI: 자기 공명 영상화;

WFI: 주사용수.

실시예 1: 메글루민화된 킬렉스 ® 수지 ("M ^eg - 킬렉스 ")의 제조

소결된 유리 필터상 킬렉스-100 수지 (시그마-알드리치 사; 100 g)을 4개 분취량의 1 M HCl (1 L)로 4시간에 걸쳐 처리하였다. 다음에, 용리액이 pH 6.5가 될 때까지 수지를 물로 세척하고, 수지를 사용하여 1시간의 기간 동안 수중 (400 mL) 메글루민 (10 g)의 용액을 평형화하였다. 수지는 다시 pH 8까지 물로 세척하여, 여과하고, 1분 동안 진공하에서 건조하여 수분이 있는 수지를 생성시킨 후, 이와 같은 형태 ("M^eg-킬렉스")로 사용하였다.

실시예 2: HPLC -CAD 방법: GdDOTA - 메글루민 용액에서의 DOTA 측정

검출기: ESA 코로나(Corona), 하전 에어로졸 검출기;

컬럼: 시퀀트(SeQuant) ZIC-pHILIC (5 ㎛, 150*4.6 mm).

샘플 제조: 20 μL (약 0.5 M)의 반응 혼합물에, Zn(OAc)₂ (10 μL, 10 mg/mL)를 첨가한 다음, 물 (270 μL)을 첨가한 후, 이어서 MeCN (700 μL)를 첨가하였음^*.

주사 부피:20 μL;

이동상: 100 mM 암모늄 아세테이트 (A), 아세토니트릴 (B).

컬럼은 샘플 주사 전에 유량 1 mL/분의 개시 조성물 (15:85 A:B의 것)을 사용하여 적어도 5분 동안 컨디셔닝하였다.

구배:

여기서 곡선 6은 선형 구배를 지칭함.

하기의 체류 시간이 관찰되었다:

체류 시간 (분)

메글루민 21.3

GdDOTA 23.2

ZnDOTA^* 28.1

^* DOTA는 ZnDOTA 착물로서 간접적으로 분석하였음.

실시예 3: 가돌리늄 이온 제거를 사용한 Gd - DOTA - 메글루민 용액의 제조

플라스크에서 메글루민 (0.749 g, 4.00 mmol), DOTA (1.615 g 4.00 mmol), 산화 가돌리늄 (0.749 g 2.04 mmol) 및 물 (8.0 g)을 조합하고, 60℃로 밤새 교반하였다.

이로써 혼합물을 생성시켰는데, 용액은 확실하게 혼탁하였다. 주사기 필터 (0.45 μ PVDF 막이 구비된 폴 아크로디스크(Pall Acrodisc) 25 mm)를 사용하여 혼합물을 여과함으로써, ~9의 pH를 갖는 투명 용액을 산출하였다. 아르젠아조 표지 (문헌 [Hvattum et al., J.Pharm.Biomed.Anal., 13(7), 927-932 (1995)])를 사용할 때, 자유 가돌리늄이 검출되지 않았다. 검출 한계는 < 9.4 ㎍/mL 또는 < 0.06 mM이었다. 아르센아조 III 염료는 시중에서 구입가능하다.

Claims (10)

1. 금속 착물 Gd-DOTA의 메글루민 염을, 상기 Gd-DOTA 착물의 0.002 내지 0.4 mol/mol % 범위의 양의 비착물화된 형태의 DOTA와 함께 포함하는 액체 제약 제제의 제조 방법이며,
   (i) 과량의 미용해 Gd₂O₃를 함유하는 Gd-DOTA의 제1 용액을 생성시키는 하기 (a), (b) 또는 (c)의 반응 단계:
   (a) 모든 DOTA가 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, DOTA와 메글루민의 1:1 몰비 수용액과 과량의 Gd₂O₃와의 반응; 또는
   (b) 모든 가돌리늄이 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, pH 2.0 내지 6.0에서의 DOTA의 수용액과 부족한 Gd₂O₃와의 반응으로서, 이후 pH를 6.5 내지 8.0으로 상승시키는 메글루민의 첨가, 및 이어서 과량의 Gd₂O₃의 첨가가 후속되는, 반응; 또는
   (c) 모든 DOTA가 반응하여 Gd-DOTA를 생성시키는, pH 6.5 내지 8.0에서의 과량의 메글루민과 DOTA의 수용액과 과량의 Gd₂O₃와의 반응;
   (ii) 과량의 미용해 Gd₂O₃를 제거함으로써 과량의 Gd₂O₃가 없는 Gd-DOTA를 포함하는 제2 용액을 생성시키는, 단계 (i)로부터의 제1 용액의 여과 단계;
   (iii) 상기 액체 제약 제제를 생성시키는, 단계 (ii)로부터의 상기 제2 용액에의 0.002 내지 0.4 mol/mol % 범위의 비착물화된 형태의 DOTA의 첨가 단계
   를 포함하고, 여기서 상기 비착물화된 형태의 DOTA에는 배위된 금속 이온이 없는 것인 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 (i)(a)(b)(c)의 과량의 Gd₂O₃가 0.05 내지 5 mol/mol %의 범위인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (iii)의 비착물화된 형태의 DOTA가 0.025 내지 0.25 mol/mol % 범위의 양으로 존재하는 것인 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 비착물화된 형태의 DOTA에 란타나이드, 칼슘, 나트륨, 아연 및 마그네슘 이온이 없는 것인 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (ii)가 여과 후에 하기에 의한 용액 중 임의의 과량의 Gd³⁺의 제거를 추가적으로 포함하는 것인 방법:
   (a) 여과된 용액을 고체 상 결합 스캐빈저 킬레이트화제와 1회 이상 접촉시킴으로써 용액 중 임의의 과량의 Gd³⁺를 상기 스캐빈저 킬레이트화제에 착물화시킴;
   (b) 단계 (a)의 여과된 용액으로부터 고체 상을 분리함.
6. 제5항에 있어서, 고체 상 결합 스캐빈저 킬레이트화제가 상기 스캐빈저 킬레이트화제의 메글루민 염으로서 존재하는 것인 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 스캐빈저 킬레이트화제가 이미노디아세트산을 포함하는 것인 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (i)(a) 또는 (b)의 가돌리늄 착물화를 50 내지 80℃에서 수행하는 것인 방법.
9. MRI 조영제의 제조 방법이며,
   (a) 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하여 거기에서 정의된 바와 같은 액체 제약 제제를 수득하는 단계;
   (b) 임의적으로, 단계 (a)로부터의 액체 제약 제제를 생체적합성 매체로 희석하는 단계;
   (c) 단계 (b)로부터의 제제를 제약상 허용되는 용기 또는 주사기에 분배하여 분배된 용기 또는 주사기를 제공하는 단계;
   (d) 단계 (a)-(c)를 무균 제조 조건 하에 수행하거나, 또는 단계 (c)로부터의 분배된 용기 또는 주사기의 최종 멸균을 수행하여, 포유동물 투여에 적합한 형태로 상기 제약상 허용되는 용기 또는 주사기 중 MRI 조영제를 제공하는 단계
   를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 최종 멸균이 사용되는 것인 방법.