KR20190074960A - Sodium saccharin conjugated ligand, derivatives thereof and process for the preparetion thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저산소 종양에 대한 선택적인 표적 작용을 갖는 물질로서, 리간드 화합물이 결합된 사카린 나트륨(sodium saccharin)과 그 유도체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substance having a selective targeting action on hypoxic tumors, and relates to sodium saccharin to which a ligand compound is bound, a derivative thereof, and a preparation method thereof.
방사성 동위원소들 중 양전자를 방출하는 방사성 동위원소 [68Ga]갈륨은 주로 제네레이터(generator)에 의하여 모핵 종인 [68Ge]게르마늄의 물리적 반감기(270.95일)에 따른 붕괴에 의한 추출로 얻을 수 있으며, 양이온으로 존재하므로 음전하를 가지는 리간드(ligand)와 쉽게 배위결합할 수 있다(비특허문헌 1). 상기의 방사성 동위원소 [68Ga]갈륨은 오래 전부터 암세포 표적에 이용되는 생물학적 활성 분자들에 표지하여 종양의 진단 및 치료를 위해 사용되어 왔다.The radioactive isotope [ 68 Ga] gallium, which emits positron among the radioactive isotopes, can be obtained by the collapse by the physical half-life (270.95 days) of [ 68 Ge] germanium, It can be easily coordinated to a ligand having a negative charge because it exists as a cation (Non-Patent Document 1). The above radioisotope [ 68 Ga] gallium has long been used for the diagnosis and treatment of tumors by labeling with biologically active molecules used for cancer cell targets.
현재 알려진 모든 암의 약 90%는 고형암이다. 고형암에서의 산소의 농도는 굉장히 다양하며, 계속된 산소 결핍에 노출되게 되면 괴사가 일어나게 되지만, 생존할 수 있는 종양 세포들이 괴사 조직을 둘러싸면서 저산소증에 빠지게 된다. 저산소(hypoxia) 종양 세포들은 실제로 산소 부족으로 인한 스트레스를 극복하기 위하여 그들의 유전자 전사 양상을 변화시켜 당분해, 혈관신생, 증식, 전이, 침윤 및 방사선 치료에 저항할 수 있는 특징을 갖게 된다.About 90% of all currently known cancers are solid tumors. Concentrations of oxygen in solid tumors are very variable, and when exposed to continued oxygen deficiency, necrosis occurs, but viable tumor cells surround the necrotic tissue and fall into hypoxia. Hypoxia tumor cells are characterized by their ability to alter their gene transcription patterns in order to overcome the stresses caused by oxygen deficiency and to resist angiogenesis, proliferation, metastasis, invasion and radiation therapy.
이러한 저산소 종양 세포의 표면에는 탄산탈수효소 9(CA XI; Carbonic Anhydrase IX)이 존재하며, 암세포가 산소 부족 상태에서 포도당을 에너지원으로 사용한 후 해당작용에 의한 부산물로 피루브산을 생성하고, 이때 호기성 호흡에서 혐기성 호흡으로 촉진된다. 이때 젖산(Lactic acid)이 축적되어 종양 내부는 급격히 pH가 저하되고, 이를 중화시키기 위하여 이산화탄소(CO2)를 중탄산염(HCO3 -)으로 중화시키면서 생존을 위하여 종양 세포 내 pH를 조절하여 암세포의 생존을 유지시키는데 큰 역할을 담당하는 것이 탄산탈수효소 9(CA XI; Carbonic Anhydrase IX)이다(비특허문헌 2).Carbonic Anhydrase IX (CAXI) is present on the surface of hypoxic tumor cells, and cancer cells produce pyruvic acid as a byproduct after glucose is used as an energy source in an oxygen deficient state, and aerobic respiration Is promoted by anaerobic respiration. Lactic acid accumulates in the tumor, and the pH of the tumor rapidly decreases. In order to neutralize it, carbon dioxide (CO 2 ) is neutralized with bicarbonate (HCO 3 - ) and the pH in the tumor cell is regulated for survival, Carbonic Anhydrase IX (CA XI) plays a major role in maintaining the cell cycle.
아울러 탄산탈수효소 9(CA XI)의 경우 정상세포가 아닌 저산소 종양 세포에서만 발현되며, 사카린(SAC)이 주변의 정상세포에 영향을 주지 않으면서 탄산탈수효소 9에 선택적으로 결합하여 활성을 저해하기 때문에, 이러한 결합 특성으로 인한 종양세포에 대한 증식 억제 연구가 발표된 바 있다. 대표적인 연구 결과는 Korea University의 SW Kim. 그룹의 다양한 암세포주와 MSCs에 대한 사카린의 항증식성 평가에서의 효과적인 암세포 증식 억제 결과이다(비특허문헌 3).In addition, carbonic anhydrase 9 (CA XI) is expressed only in hypoxic tumor cells, not normal cells, and saccharin (SAC) selectively binds to carbonic anhydrase 9 without affecting surrounding normal cells, Thus, proliferation inhibition studies on tumor cells due to such binding characteristics have been published. The results of this study are as follows. (Non-Patent Document 3). ≪ tb > < TABLE > Columns = 2 < tb >
본 발명에서는 상기와 같은 종양의 생물학적 특성을 이용하여 종양 진단용 분자영상제제를 개발하고자 한다.In the present invention, a molecular imaging agent for tumor diagnosis is developed using the biological characteristics of the tumor.
본 발명의 목적은 저산소증 종양에서의 탄산탈수효소 9(CA IX)에 대한 결합 친화도가 높은 사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)과 리간드를 결합시킨 화합물 및 그 유도체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide compounds and derivatives thereof in which sodium saccharin (SAC) and a ligand are bonded to each other with high binding affinity for carbonic anhydrase 9 (CA IX) in hypoxic tumors.
또한, 본 발명의 목적은 상기 화합물 및 그 유도체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for producing the above compound and its derivative.
또한, 본 발명의 목적은 상기와 같은 화합물 및 그 유도체를 포함하는 조영제 화합물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a contrast agent compound comprising such a compound and a derivative thereof.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은In order to solve the above problems,
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)에 리간드 화합물이 결합된 화합물 또는 그 유도체를 제공한다.A compound in which a ligand compound is bonded to sodium saccharin (SAC) or a derivative thereof is provided.
일구현예에 따르면, 상기 리간드 화합물은 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the ligand compound is 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) .
일구현예에 따르면, 상기 화합물은 화학식 1과 같은 구조를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the compound may comprise a structure as shown in Formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
일구현예에 따르면, 상기 화합물은 화학식 2와 같은 구조를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the compound may comprise a structure as shown in formula (2).
[화학식 2](2)
화학식 2에 있어서,In formula (2)
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)이 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)과 이온결합 되어 있고, 상기 M*은 방사성 동위원소로, 상기 NOTA에 배위결합 되어있다.Sodium saccharin (SAC) has been reported to react with 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) And M * is a radioactive isotope coordinated to the NOTA.
일구현예에 따르면, 상기 방사성 동위원소는 68Ga일 수 있다.According to one embodiment, the radioisotope may be 68 Ga.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)을 리간드 화합물과 이온 결합 반응시켜 사카린나트륨-리간드 결합 화합물을 제조하는 단계 및According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for preparing a saccharin sodium-ligand binding compound by ion-binding reaction of sodium saccharin (SAC) with a ligand compound,
상기 사카린나트륨-리간드 결합 화합물을 방사성 동위원소와 반응시키는 단계를 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체 제조방법을 제공한다.And a step of reacting the saccharin sodium-ligand binding compound with a radioactive isotope.
일구현예에 따르면, 상기 리간드 화합물은 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the ligand compound is 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) .
일구현예에 따르면, 상기 방사성 동위원소는 68Ga일 수 있다.According to one embodiment, the radioisotope may be 68 Ga.
또 다른 구현예에 따르면, 상기와 같은 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 조영제를 제공할 수 있다.According to another embodiment, a contrast agent comprising the above compound or a derivative thereof can be provided.
또한, 상기 조영제를 암 진단용 양전자방출단층촬영술(Positron Emission Tomography, PET)에 사용할 수 있다.In addition, the contrast agent can be used in Positron Emission Tomography (PET) for cancer diagnosis.
기타 본 발명에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other specific embodiments of the present invention are included in the following detailed description.
본 발명은 리간드 화합물이 결합된 사카린 나트륨, 그 유도체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 저산소 종양에 대하여 특이적으로 결합하는 화합물 또는 그 유도체를 제공할 수 있다. 또한, 상기와 같은 화합물 또는 그 유도체를 암 진단용 조영제에 적용시킴으로써 감별력을 향상시켜 종양을 효과적으로 진단할 수 있다.The present invention relates to saccharin sodium bound to a ligand compound, a derivative thereof, and a preparation method thereof, and can provide a compound or a derivative thereof that specifically binds to a hypoxic tumor. Further, by applying the above-mentioned compound or its derivative to a cancer diagnostic contrast agent, it is possible to effectively diagnose the tumor by improving the discrimination power.
도 1은 본 발명에 따른 화합물에 대한 박막크로마토그래피(TLC) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 화합물을 사용한 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET/CT) 영상이다.
도 3은 종양 선택성 확인을 위한 PET/CT 영상이다.
도 4는 본 발명에 따른 화합물의 조직 내 분포 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the results of thin-layer chromatography (TLC) on compounds according to the present invention.
Figure 2 is a positron emission computed tomography (PET / CT) image using a compound according to the present invention.
Figure 3 is a PET / CT image for confirmation of tumor selectivity.
Figure 4 is a graph showing the distribution of the compounds according to the present invention in tissue.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 전체가 본 명세서에 참고로 통합된다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The contents of all publications referred to in this specification are incorporated herein by reference in their entirety. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 구현예에 따른 화합물 또는 그 유도체에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the compound or its derivative according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명은 사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)에 리간드 화합물이 결합된, 화합물 또는 그 유도체를 제공한다.The present invention provides a compound or a derivative thereof in which a ligand compound is bonded to sodium saccharin (SAC).
일구현예에 따르면, 상기 리간드 화합물은 1,4,7-트리아자사이클로넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함할 수 있다. 이러한 금속 친화성 리간드 화합물은 체내에서 방사성 동위원소가 유리되지 않도록 함으로써 방사성 물질을 체외로 배출시키는 작용을 할 수 있으므로 세포 독성을 감소시켜 방호제로서의 역할을 할 수 있다(Marouan Rami et al., Carbonic anhydrase inhibitors: Gd(III) complexes of DOTA- and TETA-sulfonamide conjugates targeting the tumor associated carbonic anhydrase isozymes IX and XII , New J. Chem., 2010, 34, 2139-2144; Silvio Aime et al., NMR relaxometric studies of Gd(III) complexes with heptadentate macrocyclic ligands, Magnetic Resonance in Chemistry (1998) Volume: 36, Issue: S1, Pages: S200-S208).According to one embodiment, the ligand compound is 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) . Such a metal affinity ligand compound can act as a protecting agent by reducing the cytotoxicity since it can act to release the radioactive substance out of the body by preventing the release of the radioisotope in the body (Marouan Rami et al., Carbonic anhydrase inhibitors: Gd (III) complexes of DOTA- and TETA-sulfonamide conjugates targeting the tumor associated carbonic anhydrase isozymes IX and XII, New J. Chem., 2010, 34, 2139-2144; Silvio Aime et al., NMR relaxometric studies of Gd (III) complexes with heptadentate macrocyclic ligands, Magnetic Resonance in Chemistry (1998) Volume: 36, Issue: S1, Pages: S200-S208).
구체적으로, 본 발명에 따른 화합물은 다음의 화학식 1 화합물을 포함할 수 있다.Specifically, the compound according to the present invention may include the following formula (1).
상기 화학식 1에서, 사카린의 소듐(sodium)과 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)의 카르복시(carboxyl)기가 결합되어 있다.In the above formula (1), sodium of saccharin and 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA ) Are bonded to each other.
일구현예에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 2와 같은 구조를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the present invention may include a structure represented by the following general formula (2).
화학식 2에 있어서,In formula (2)
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)이 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)과 이온결합 되어 있고,Sodium saccharin (SAC) has been reported to react with 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) Coupled,
상기 M*은 방사성 동위원소로, 상기 NOTA에 배위결합되어 있다.The M * is a radioactive isotope coordinated to the NOTA.
일구현예에 따르면, 상기 방사성 동위원소는 68Ga을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the radioisotope may comprise 68 Ga.
상기 NOTA는 방사성 동위원소와 배위결합하여 용이하게 착물을 형성할 수 있다.The NOTA can coordinate easily with the radioisotope to form a complex.
즉, 상기한 바와 같이 본 발명은 사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)에 방사성 동위원소를 안정적으로 결합시키기 위하여 리간드를 결합시킨 화합물을 제공할 수 있다.That is, as described above, the present invention can provide a compound in which a ligand is bound to stably bind a radioactive isotope to sodium saccharin (SAC).
본 발명의 다른 구현예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)을 리간드 화합물과 이온 결합 반응시켜 사카린 나트륨-리간드 결합 화합물을 제조하는 단계 및Preparing sodium saccharin (SAC) by ion-binding reaction with a ligand compound to prepare a saccharin sodium-ligand binding compound, and
상기 사카린 나트륨- 리간드 결합 화합물을 방사성 동위원소와 반응시키는 단계를 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체 제조방법을 제공한다.And a step of reacting the saccharin sodium-ligand binding compound with a radioactive isotope.
일구현예에 따르면, 본 발명은 예를 들어, 68Ga 용액을 pH 5 내지 6의 완충용액 및 화학식 1 화합물과 혼합하여, 예를 들어 50 내지 100℃, 예를 들어 80℃에서 반응시켜 화학식 2 화합물을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 완충용액으로는 예를 들면, 소듐 아세테이트(sodium acetate)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.According to one embodiment, the present invention relates to a process for the preparation of a compound of formula (I) wherein, for example, a 68 Ga solution is mixed with a buffer solution of pH 5 to 6 and a compound of formula 1 and reacted, for example, at 50 to 100 ° C, To form a compound. The buffer solution may include, but is not limited to, for example, sodium acetate.
일구현예에 따르면, 상기 리간드 화합물은 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the ligand compound is 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) .
구체적으로, 본 발명의 일구현예에 따른 제조 과정을 반응식 1에 나타내었다.Specifically, the production process according to one embodiment of the present invention is shown in Scheme 1.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
반응식 1과 같이, 본 발명에서는 사카린 나트륨(sodium saccharin)을, 금속 방사성 동위원소와 배위결합시키기 위하여 리간드를 사용하였으며, 상기 리간드 화합물로서 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)의 카르복시(carboxy)기에 사카린(saccharin)의 소듐(sodium)을 결합시킨 화합물을 제공할 수 있다.As shown in Reaction Scheme 1, in the present invention, a ligand was used to coordinate sodium saccharin with a metal radioisotope, and as the ligand compound, 1,4,7-triazacyclononene-1,4,7 (1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA) with sodium saccharin in the carboxy group.
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)은, 정상세포에서는 발현되지 않고 저산소 종양에서만 발현되는 탄산탈수효소 9(CA IX)에 특이적으로 결합하는 특성을 가진다. 사카린 나트륨(SAC)은 리간드 화합물을 통하여 방사성 동위원소로 표지되고, 이러한 저산소 종양에 대한 표적화에 의하여 본 발명에 따른 물질을 조영제에 적용할 수 있다.Sodium saccharin (SAC) has the property of specifically binding to carbonic anhydrase 9 (CA IX), which is not expressed in normal cells but expressed only in hypoxic tumors. Saccharin sodium (SAC) is labeled with a radioactive isotope through a ligand compound, and the material according to the present invention can be applied to the contrast agent by targeting to such hypoxic tumors.
구체적으로, 본 발명에 따른 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 조영제는 저산소 종양에 대한 양전자방출단층촬영술(Positron Emission Tomography, PET) 조영제로서 사용될 수 있다.Specifically, a contrast agent comprising a compound according to the present invention or a derivative thereof can be used as Positron Emission Tomography (PET) contrast agent for hypoxic tumors.
일구현예에 따르면, 본 발명에 의한 PET 조영제는 주사제 등으로 제제화될 수 있다.According to one embodiment, the PET contrast agent according to the present invention can be formulated with an injection or the like.
일구현예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물을 조영제로 사용할 경우 혈액과의 등장성분인 무독성 용액을 희석제로 포함할 수 있다. 희석제로는 예를 들어, 염화나트륨 수액, 염화칼륨 수액, 탄산수소나트륨 수액, 하트만 수액, 포도당 수액, 포도당 생리식염수액 등을 포함할 수 있으며, 구체적인 예로, pH 7.4의 인산 완충용액 등을 희석제로서 포함할 수 있다.According to one embodiment, when a compound according to the present invention is used as a contrast agent, a non-toxic solution, which is an isotonic component with blood, may be contained as a diluent. The diluent may include, for example, sodium chloride solution, potassium chloride solution, sodium bicarbonate solution, Hartmann's solution, glucose solution, glucose physiological saline solution and the like. Specific examples of the diluting agent include phosphate buffer solution of pH 7.4 or the like as a diluent .
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, these examples and experimental examples are merely illustrative in order to facilitate understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto in any sense.
실시예 1: 화학식 1 화합물(SAC-NOTA) 제조Example 1: Preparation of Compound (1) (SAC-NOTA)
화학식 1 화합물(SAC-NOTA)을 제조하기 위하여, 반응 용기에 K2CO3 용액과 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA) 리간드 화합물 1mg을 첨가하여 녹였다. 다른 용기에 사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC) 1.83mg(5당량)을 멸균 증류수(Distiled Water; D.W)에 녹인 후, 상기 반응 용기에 첨가하였다. 실온에서 24시간 교반시킨 후, 컬럼(Pharmacia Fine Chemicals, Sephadex G-25)을 이용하여 분리 정제 추출하였다.To prepare the compound of formula (SAC-NOTA), a K 2 CO 3 solution and 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid were added to the reaction vessel, 1,4,7-triacetic acid, NOTA) 1 mg of the ligand compound was dissolved therein. 1.83 mg (5 eq.) Of sodium saccharin (SAC) was dissolved in distilled water (DW) in another container and then added to the reaction vessel. After stirring at room temperature for 24 hours, separation and purification were carried out using a column (Pharmacia Fine Chemicals, Sephadex G-25).
실시예 2: 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-Example 2: Synthesis of Compound (2) (SAC-NOTA- 6868 Ga) 제조Ga) manufacturing
화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)을 제조하기 위하여, 방사성 동위원소로서 갈륨을 사용하였다. 68Ga 발생기(68Ga-Generator)로부터 추출한 68Ga은 묽은 염산 용액에 용해된 무색의 투명한 용액으로 수득하였고, 실험에 필요한 방사능량에 따라 적절하게 취득한 후(0.1mCi 이상), 68Ga 용액을 적절한 유리 용기에 담아 질소를 불어 넣어 주면서 100℃에서 건조시켰다. 건조된 68Ga은 유리 용기에 투명한 막의 형태로 도포되어 있다. 여기에 실시예 1에서 분리 추출된 화학식 1 화합물(SAC-NOTA)을 0.5mL 취득하여 상기 68Ga이 도포된 반응 용기에 첨가한 후, pH 5 내지 6, 80℃에서 표지 반응을 10분 동안 진행시켰다. 실시예 2에 따른 반응식을 나타내면 반응식 2와 같다.In order to prepare the compound of Formula 2 (SAC-NOTA- 68 Ga), gallium was used as a radioactive isotope. Extracted from the 68 Ga generator (68 Ga-Generator) 68 Ga was obtained as a colorless transparent solution was dissolved in dilute hydrochloric acid solution, and then appropriately obtained in accordance with the radiation dose required for the experiment (at least 0.1mCi), suitable for Ga solution 68 The resultant was placed in a glass container and dried at 100 DEG C while blowing nitrogen therein. The dried 68 Ga is applied to the glass container in the form of a transparent film. 0.5 mL of the compound of Formula 1 (SAC-NOTA) isolated and extracted in Example 1 was added to the reaction vessel coated with 68 Ga, and then the labeling reaction was carried out at pH 5 to 6 at 80 ° C for 10 minutes . Reaction formula according to Example 2 is shown in
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
최종 물질인 화학식 2(SAC-NOTA-68Ga) 화합물을 박막 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC)에 흡착시켜 0.1M 시트레이트 버퍼 용액 전개액으로 충분히 전개시킨 뒤, 방사화학적 수율과 순도를 확인하였으며, 그 결과는 도 1에 나타내었다. 도 1은 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)의 Radio-TLC(AR-2000, Eckert & Ziegler) 결과를 나타낸 그래프이다.The final compound, SAC-NOTA- 68 Ga, was adsorbed on thin layer chromatography (TLC) and developed with a 0.1 M citrate buffer solution. The radiochemical yield and purity were confirmed , And the results are shown in Fig. 1 is a graph showing the results of Radio-TLC (AR-2000, Eckert & Ziegler) of the compound of Formula 2 (SAC-NOTA- 68 Ga).
도 1에 나타난 바와 같이, TLC 이미지에서 방사화학적 수율과 순도는 평균적으로 98% 이상임을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 1, the radiochemical yield and purity in the TLC image are confirmed to be 98% or more on average.
실험예 1: 안정성 평가Experimental Example 1: Evaluation of stability
실시예 2 에서 제조된 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)에 대한 안정성을 평가하기 위하여, 사람 혈청 및 마우스 혈청 내 안정성을 측정하였다. 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga) 0.4mCi, 100 μL을 사람 혈청 및 마우스 혈청 0.5 mL에 혼합시킨 후, 37℃에서 배양하였다. 측정하고자 하는 시간대(1시간, 3시간, 6시간)에 방사성 박막 크로마토그래피(AR-2000, Eckert & Ziegler) 장비를 사용하여, 박막 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC)를 실시하였다. 시간대 별 혈청 내 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)에 대한 안정성 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In order to evaluate the stability against the compound of formula 2 (SAC-NOTA- 68 Ga) prepared in Example 2, stability in human serum and mouse serum was measured. 0.4 mCi of Compound (2) (SAC-NOTA- 68 Ga) was mixed with 0.5 mL of human serum and mouse serum, followed by incubation at 37 ° C. Thin layer chromatography (TLC) was performed using radioactive thin film chromatography (AR-2000, Eckert & Ziegler) equipment in the time period (1 hour, 3 hours, 6 hours) to be measured. Table 1 shows the stability of the compound of formula (2) (SAC-NOTA- 68 Ga) in serum by time zone.
표 1에 나타난 바와 같이, 목적 화합물인 화학식 2 화합물의 형태가 유지되어 순도가 유지됨으로써, 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)은 사람 및 마우스 혈청 내에서 6시간 이상 안정함을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the compound of
실험예 2: SAC-NOTA-Experimental Example 2: SAC-NOTA- 6868 Ga 의 PET 영상 획득PET image acquisition of Ga
양전자방출 단층촬영(positron emission tomography, PET) 영상은 소동물 펫/시티(PET/CT) 장비(INVEON, Simens Medical Solutions)로 촬영하였다. 악성 신경교종 세포주 U87MG 세포를 누드마우스 좌측 어깨에 피하 이식하여 종양 모델을 형성하였다. 종양이 이식된 마우스(nu/nu nude, 20 g)의 꼬리 정맥에 상기 실시예 2에서 제조된 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga) 0.23mCi를 주사하여 30분, 60분 및 90분의 시간별로 PET/CT 영상을 획득하였으며, 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타난 바와 같이, 화학식 2 화합물(SAC-NOTA-68Ga)을 투여한 후에 종양의 위치에서 신호가 증가되는 것을 관찰할 수 있다.Positron emission tomography (PET) images were taken with small animal PET / CT equipment (INVEON, Simens Medical Solutions). Malignant glioma cell line U87MG cells were implanted subcutaneously in the left shoulder of a nude mouse to form a tumor model. 0.23 mCi of the compound of Formula 2 (SAC-NOTA- 68 Ga) prepared in Example 2 was injected into the tail vein of the tumor-transplanted mouse (nu / nu nude, 20 g) for 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes PET / CT images were acquired over time, and the results are shown in FIG. As shown in Fig. 2, it can be observed that the signal increases at the tumor site after administration of the compound of formula 2 (SAC-NOTA- 68 Ga).
실험예 3: SAC-NOTA-Experimental Example 3: SAC-NOTA- 6868 Ga 의 종양 선택성 확인Determination of tumor selectivity of Ga
실시예 2에서 제조된 SAC-NOTA-68Ga의 종양 세포에서 발현되는 수용체에 대한 선택적 특이성을 확인하는 실험을 하였다. 악성 신경교종 세포주인 U87MG 세포를 누드마우스 어깨에 피하 주사하여 종양을 만들었다. 먼저 수용체 차단을 위해 마취된 마우스의 꼬리 정맥을 통해 소듐 사카린(10 mg/kg)를 주사하였다. 30분 후에 상기 SAC-NOTA-68Ga 0.2 mCi를 주사하여 실험예 2와 동일한 방법으로 PET/CT 영상을 획득하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.Experiments were carried out to confirm the selective specificity for the receptor expressed in the tumor cells of SAC-NOTA- 68 Ga prepared in Example 2. U87MG cells, a malignant glioma cell line, were injected subcutaneously into the nude mouse shoulder to create tumors. First, sodium saccharin (10 mg / kg) was injected through the tail vein of anesthetized mice to block the receptor. After 30 minutes, the SAC-NOTA- 68 Ga 0.2 mCi was injected to obtain PET / CT images in the same manner as in Experimental Example 2. The results are shown in Fig.
도 3은 종양에 존재하는 수용체를 차단시키지 않고 SAC-NOTA-68Ga를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상(중간)과 소듐 사카린을 주사하여 종양에 존재하는 수용체를 차단한 후 SAC-NOTA-68Ga를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상(우)이다.3 is NOTA- SAC-68 after the injection of the PET / CT image (middle) and sodium saccharin taken by scanning the block without the receptor on tumor SAC-NOTA- 68 Ga block the receptor on tumor PET / CT images taken by Ga injection (right).
도 3에 따르면, 수용체가 차단되지 않은 종양 부위의 신호에 비하여 수용체가 차단(blocking)된 종양부위의 신호가 더 낮음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 SAC-NOTA-68Ga가 종양 세포에서 발현되는 수용체에 대한 선택적 특이성이 있음을 알 수 있다.3, it can be seen that the signal of the tumor site where the receptor is blocking is lower than the signal of the tumor site where the receptor is not blocked. These results suggest that SAC-NOTA- 68 Ga has selective specificity for receptors expressed in tumor cells.
실험예 4: SAC-NOTA-Experimental Example 4: SAC-NOTA- 6868 Ga 의 조직 내 분포 확인Determination of the distribution of Ga in tissues
상기 실시예 2에서 제조된 SAC-NOTA-68Ga의 마우스 조직의 분포를 확인하였다. 악성 신경교종 세포주인 U87MG 세포를 누드마우스(체중 20g) 어깨에 피하 주사하여 종양을 만들었다. 종양을 가진 마우스의(n=4) 꼬리정맥을 통하여 0.01 mCi의 SAC-NOTA-68Ga를 주사한 후, 각각 30분, 60분에 장기(혈액, 근육, 심장, 폐, 간, 비장, 위, 장, 신장, 뼈, 종양)를 적출하여 감마카운터로 조직의 방사능을 측정하여 도 4에 나타내었다.The distribution of mouse tissue of SAC-NOTA- 68 Ga prepared in Example 2 was confirmed. U87MG cells, a malignant glioma cell line, were injected subcutaneously on the shoulder of a nude mouse (body weight 20g) to form a tumor. After injecting 0.01 mCi of SAC-NOTA- 68 Ga through the tail vein of the tumor-bearing mouse (n = 4), the mice were sacrificed at 30 min and 60 min, respectively, in the organs (blood, muscle, heart, lung, liver, spleen, , Bowel, kidney, bone, tumor) were measured and the radioactivity of the tissue was measured with a gamma counter.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 SAC-NOTA-68Ga를 주사하고 각종 장기에서 측정된 주사량 대비 조직 방사능비(%ID/g)를 시간대 별로 비교하여 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing SAC-NOTA- 68 Ga prepared according to an embodiment of the present invention and comparing the tissue radioactivity ratio (% ID / g) measured in various organs in terms of time.
도 4에 따르면 종양에 존재하는 방사능 수치가 주사 후 30분에 1.52% 이상, 주사 후 60분에 0.69% 이상으로 유지되는 것을 알 수 있다. 또한, 간 조직의 방사능 수치가 주사 후 30분에 0.99%, 60분에 0.63%로 낮게 유지되는 것을 알 수 있다.4, it can be seen that the radioactivity present in the tumor is maintained at 1.52% at 30 minutes after injection and 0.69% at 60 minutes after injection. In addition, it can be seen that the radioactivity value of the liver tissue was kept low at 0.99% at 30 minutes and 0.63% at 60 minutes after injection.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It should be noted that the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (10)
상기 리간드가 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체.The method according to claim 1,
Wherein the ligand comprises 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA. Its derivatives.
상기 화합물이 하기 화학식 1과 같은 구조를 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체:
[화학식 1]
Wherein the compound has a structure represented by the following Formula 1:
[Chemical Formula 1]
상기 화합물이 하기 화학식 2와 같은 구조를 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체:
[화학식 2]
화학식 2에 있어서,
사카린 나트륨(sodium saccharin, SAC)이 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)과 이온결합 되어 있고,
상기 M*은 방사성 동위원소로, 상기 NOTA에 배위결합되어 있다.The method of claim 3,
Wherein the compound comprises a structure represented by the following formula (2): < EMI ID =
(2)
In formula (2)
Sodium saccharin (SAC) has been reported to react with 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA) Coupled,
The M * is a radioactive isotope coordinated to the NOTA.
상기 방사성 동위원소가 68Ga인 것인, 화합물 또는 그 유도체.5. The method of claim 4,
Wherein the radioisotope is 68 Ga.
상기 사카린나트륨-리간드 결합 화합물을 방사성 동위원소와 반응시키는 단계를 포함하는, 화합물 또는 그 유도체 제조방법.Preparing sodium saccharin (SAC) by ion-binding reaction with a ligand compound to prepare a saccharin sodium-ligand binding compound, and
And reacting the saccharin sodium-ligand binding compound with a radioactive isotope.
상기 리간드 화합물이 1,4,7-트리아자사이클로노넨-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, NOTA)을 포함하는 것인, 화합물 또는 그 유도체 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the ligand compound comprises 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid (NOTA). Or a derivative thereof.
상기 방사성 동위원소가 68Ga인 것인, 화합물 또는 그 유도체 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the radioactive isotope is 68 Ga.
상기 조영제가 암 진단용 양전자방출단층촬영술(Positron Emission Tomography, PET)에 사용되는 것인, 조영제.10. The method of claim 9,
Wherein the contrast agent is used in Positron Emission Tomography (PET) for cancer diagnosis.
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