KR20220114616A

KR20220114616A - 지르코늄 착체의 합성 방법

Info

Publication number: KR20220114616A
Application number: KR1020227024350A
Authority: KR
Inventors: 료타 이무라
Original assignee: 제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2022-08-17
Also published as: EP4092016A1; WO2021145099A1; AU2020423724B2; AU2020423724A1; JPWO2021145099A1; CA3166187A1; CN114929717A; US20230047529A1; EP4092016A4

Abstract

저농도의 DOTA라도, 방사성 지르코늄과 높은 반응률로 반응시켜 지르코늄 착체를 합성하는 것을 목적으로 한다. 수혼화성을 가지는 유기 물질을 40체적% 이상 95체적% 이하 포함하는 용액과, 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(DOTA) 등으로 대표되는 킬레이트제를 포함하는 화합물을 혼합한 용액에, 산성 용액에 용해된 지르코늄을 마지막에 혼합하여 얻은 혼합 용액을, 35℃ 이상의 소정 온도 이상으로 가열하여 지르코늄 착체를 합성한다. 산성 용액이 염산이고, 유기 물질이 메탄올 또는 에탄올이다.

Description

지르코늄 착체의 합성 방법

본 발명은, ⁸⁹Zr 등의 방사성 지르코늄과 킬레이트제의 착체를 합성하는 지르코늄 착체의 합성 방법에 관한 것이다.

종래, 방사성 지르코늄(⁸⁹Zr)은, 고해상도, 또한 78시간 정도의 중(中) 정도의 반감기를 가지는 점에서, 의료용 이미징에 유효한 방사성 동위원소인 것이 알려져 있다. 방사성 지르코늄의 제조 방법으로서는, 이트륨(Y) 타깃에 대하여 양자선을 조사하는 방법이 알려져 있다. 양자선을 이용한 제조 방법에 있어서는, 수 시간의 조사에 의해 수백 밀리그램(mg) 단위의 이트륨 중에, 수 GBq(질량으로서 수십∼수백 나노그램(ng)) 단위의 미량의 방사성 지르코늄이 생성된다.

한편, 금속 방사성 핵종의 표지(標識)에는, 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic Acid:DOTA)이나, 1,4,7-트리아자시클로노난-1,4,7-트리아세트산(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic Acid:NOTA), 또는 그들의 유사 화합물이 킬레이트제로서 널리 이용되고 있다. DOTA나 NOTA는, 방사성 구리(Cu), 갈륨(Ga), 이트륨(Y), 인듐(In), 루테튬(Lu), 및 악티늄(Ac) 등의 대부분의 금속 핵종과 착형성(錯形成)하는 높은 범용성을 가지는 킬레이트제이다. 지금까지, DOTA와 지르코늄(Zr)의 착체의 형성은 곤란하다고 생각되어 왔지만, 95℃ 정도의 고온에서 반응시킴으로써, 착체를 형성 가능한 것이 분명해졌다(비특허문헌 1 참조).

일본공개특허 특개2018-123372호 공보

Zirconium tetraazamacrocycle complexes display extra ordinary stability and provide a new strategy for zirconium-89-based radiopharmaceutical development, Chem. Sci. 2017, 8, 2309-2314. Evaluation of a chloride-based 89Zr isolation strategy using a tributyl phosphate (TBP)-functionalized extraction resin, Nucl. Bio. And Med., 2018, 64, 1-7.

그러나, 방사성 지르코늄(⁸⁹Zr)과 DOTA를, 충분한 방사 화학적 수율을 확보하면서 반응시키기 위해서는, DOTA의 농도를 10^-4mol/L보다 높게 할 필요가 있다(비특허문헌 2 참조). 또한, 방사 화학적 수율이란, 목적으로 하는 방사성 화합물의 수율을 의미하며, 목적 화합물의 방사능을 원료의 방사능으로 나눔으로써 계산되고, 단순히 수율이라고 하는 경우도 있다. 그런데, 비특허문헌 2의 개시에 따라 DOTA의 농도를 10^-4mol/L보다 고농도로 하여 방사성 지르코늄과 반응시켜도, 대부분의 방사성 지르코늄이 침전, 또는 반응 용기에 부착되어 회수할 수 없어, 방사 화학적 수율이 10% 미만의 낮은 수율이 되는 경우가 있었다.

또한, PET(Positron Emission Tomography)에 이용되는 약제(이하, PET 약제)는, 투여량을 마이크로그램(㎍) 오더의 극히 미량으로 한 마이크로 도스가 행해지는 경우가 많다. 그 때문에, 10^-4mol/L 미만의 10^-5mol/L 정도의 저농도의 DOTA를 구조 중에 함유하는 약제에도, 방사성 지르코늄을 표지하는 수요는 충분히 생각할 수 있다. 이 경우, DOTA와 방사성 지르코늄은 90%보다 높은 반응률로 결합시키는 것이 바람직하다. 그런데, 종래 기술에 의한 반응 조건에 기초하여 10^-5mol/L보다 고농도인 10^-4mol/L 정도의 농도의 DOTA와 방사성 지르코늄을 반응시켜도, 방사 화학적 수율이 대략 0%가 된다는 문제가 있었다. 상술한 문제는, NOTA에 있어서도 마찬가지로 존재한다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 저농도의 DOTA나 NOTA 등의 킬레이트제라도, 방사성 지르코늄과 높은 반응률로 반응시켜 지르코늄 착체를 합성할 수 있는 지르코늄 착체의 합성 방법을 제공하는 것에 있다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 수혼화성(水混和性)을 가지는 유기 용매와, 일반식 (1) 또는 일반식 (2)에 의해 나타내어지는 구조를 포함하는 킬레이트제가 용해된 킬레이트제 용액과, 산성 용액에 용해된 지르코늄을 혼합한 혼합 용액을, 소정 온도 이상으로 함으로써 지르코늄 착체를 합성하는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

(일반식 (1)에 있어서, R₁, R₂, R₃, R₄는 각각, 수소(-H)(이 경우, R₅∼R₁₂ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. 상기 n은 0 이상의 정수이다. R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. 상기 R₅∼R₂₀에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기란, 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는, 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. 상기 R₅∼R₂₀은, 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.)

(일반식 (2)에 있어서, R₂₁, R₂₂, R₂₃은 각각, 수소(-H)(이 경우, R₂₄∼R₂₉ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. 상기 n은 0 이상의 정수이다. R₂₄, R₂₅, R₂₆, R₂₇, R₂₈, R₂₉, R₃₀, R₃₁, R₃₂, R₃₃, R₃₄, R₃₅ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. 상기 R₂₄∼R₃₅에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기란 하기의 관능기이다. 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. 상기 R₂₄∼R₃₅는, 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.)

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 유기 물질은, 메탄올 또는 에탄올인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 유기 물질의 쌍극자 모멘트가 3.0D 미만인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 유기 물질의 농도가 40체적% 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 옥살산 농도를 10^-6mol/L 이상 10^-4mol/L 이하로 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 소정 온도가 35℃ 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 유기 용매가 금속 제거제에 의해 정제된 용매인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 산성 용액은, 염산인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 산성 용액에 용해된 지르코늄을, 상기 유기 용매와 상기 킬레이트제 용액을 혼합한 용액에, 상기 소정 온도 이상으로 가열하기 직전 또는 상기 가열 후에 혼합시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서의 R₅∼R₂₀ 중 적어도 1개, 또는 상기 일반식 (2)에 있어서의 R₂₄∼R₃₅ 중 적어도 1개가, 화학식 (16)∼(21), 및 (26)의 군으로부터 선택된 적어도 1개의 구조를 경유하여, 분자 프로브 또는 분자 프로브에 링커를 결합시킨 것을 특징으로 한다.

[화학식 2]

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 이 구성에 있어서, 상기 분자 프로브는, 단백질, 펩티드, 또는 저분자 유기 화합물인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 이 구성에 있어서, 상기 단백질 또는 상기 펩티드는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산, 또는 상기 천연 아미노산과 상기 비천연 아미노산의 양방으로 구성되고, 직쇄 구조 또는 환상(環狀) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련되는 지르코늄 착체의 합성 방법은, 이 구성에 있어서, 상기 링커는, 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진, 또는 그들의 복합체인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 지르코늄 착체의 합성 방법에 의하면, 저농도의 DOTA나 NOTA 등의 킬레이트제라도, 방사성 지르코늄과 높은 방사 화학적 수율로 반응시켜 지르코늄 착체를 합성하는 것이 가능해진다.

도 1은, 옥살산이 DOTA-⁸⁹Zr의 방사 화학적 수율에 미치는 영향을 옥살산 농도에 따라 나타낸 그래프이다.
도 2는, 옥살산이 ⁸⁹Zr-DOTA 함유 PET 프로브의 방사 화학적 수율에 미치는 영향을 옥살산 농도에 따라 나타낸 그래프이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 의한, 지르코늄과 DOTA의 반응을 행하기 위한 구체적인 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 4는, 비교예로서의 종래 기술에 의한, 지르코늄과 DOTA의 반응을 행하기 위한 구체적인 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 의한, 지르코늄의 방사 화학적 수율의 유기 물질 농도 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 지르코늄 착체의 생성에 있어서의, 침전물의 생성률, 방사 화학적 순도, 및 방사 화학적 수율의 메탄올 농도 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 지르코늄 착체의 생성에 있어서의, 침전물의 생성률, 방사 화학적 순도, 및 방사 화학적 수율의 에탄올 농도 의존성을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 일 실시형태에 의해 한정되는 것은 아니다. 먼저, 본 발명의 일 실시형태를 설명함에 있어서, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명자가 상기 과제를 해결하기 위해 행한 실험 및 예의 검토에 관하여 설명한다.

먼저, 본 발명자의 예의 검토의 대상이 되는 방사성 지르코늄(이하, 지르코늄, Zr, 또는 ⁸⁹Zr이라고도 기재함)과, 이하의 일반식 (1)로 나타내어지는 화합물인 DOTA와의 반응에 관한, 종래 기술의 문제점에 관하여 설명한다.

종래, 이하의 일반식 (1)에 나타내는 DOTA는, 다종의 금속의 방사성 동위원소(RI:Radio Isotope)와 용이하게 결합할 수 있는 점에서, 범용의 킬레이트제로서 널리 사용되고 있다. 또한, 많은 약제에 있어서, DOTA 유도체의 합성 방법이 확립되어, DOTA 및 그 유도체(예를 들면 DOTAM, DOTP)의 입수도 용이하다.

[화학식 3]

일반식 (1)에 있어서, R₁, R₂, R₃, R₄는 각각, 수소(-H)(이 경우, R₅∼R₁₂ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. n은 0 이상의 정수이다. R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. R₅∼R₂₀에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 결합시키기 쉽게 하는 관능기란, 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는, 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. R₅∼R₂₀은, 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.

또한, 상술한 관능기로부터 에스테르 결합, 아미드 결합 등을 개재하여 추가로 별도의 화합물이 결합하고 있거나, 알킬쇄로부터 별도 화합물을 보지(保持)하기 위한 분기가 있어도 된다. 구체적으로는, 숙신이미드, 이소티오시아네이트, 아민, 티올, 카르본산 등의 가교 형성성의 관능기나, 아지드, 알켄, 알킨, 테트라진 등의 클릭 케미스트리를 지향한 관능기 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 가교 형성성의 관능기로 하여금 분자 이미징에 이용하는 약제가 결합되어 있어도 된다.

또한, R₁∼R₄는 각각, 이하의 일반식 (3)으로 나타내어지는 구조를 채용해도 되고, 구체적으로는 화학식 (3-1)∼(3-4)로 나타내어진 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 화학식 (3-2)∼(3-4)에 있어서의 n은, 0 이상의 정수이다.

[화학식 4]

R₅∼R₂₀은 각각, 이하의 일반식 (4)∼(21)로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 일반식 (4)∼(21)에 있어서의 n은, 0 이상의 정수이다. 일반식 (4)∼(21)은 금속의 배위 결합하기 쉬운 관능기이다. 또한, R₅∼R₁₂ 중 적어도 2개는, 일반식 (4)∼(21)로 나타내어지는 구조로부터 선택하는 것이 바람직하다. R₅∼R₂₀은 각각, 이하의 일반식 (22)∼(26)으로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 일반식 (22)∼(26)으로 나타내어지는 구조는, 금속 이온과 착체를 형성하지 않거나, 또는 형성하기 어려운 구조이다. 또한, 일반식 (1)에 있어서의 R₁∼R₁₆ 중 어느 것이, 상술한 화학식 (16)∼(26)의 군으로부터 선택된 적어도 1개의 구조를 경유하여, 분자 프로브를 결합 또는 분자 프로브에 링커를 결합시킨 것이어도 된다.

[화학식 5]

[화학식 6]

또한, DOTA 또는 DOTA의 유도체와, 분자 이미징 실험의 대상이 되는 항체, 단백질, 펩티드, 또는 저분자 유기 화합물 등의 약제와의 복합체도 이용할 수 있다. 단백질이나 펩티드는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산, 또는 천연 아미노산과 비천연 아미노산의 양방으로 구성되고, 직쇄 구조 또는 환상 구조를 가지는 것을 채용할 수 있다. 구체적으로, DOTA의 구조 중의 카르본산의 1개를 아미드화하여 약제와 가교시키는 방법이나, DOTA의 구조 중의 환상 알킬쇄로부터 가교시킨 것 등에서 얻어지는 물질도 알려져 있다. DOTA와 약제의 사이에, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜 등의 적절한 링커를 개재하여 결합시키는 경우도 있다. 구체적으로는, 항체와 같은 고분자 의약품이나 PSMA-617과 같은 저분자 의약품에도 이용되고 있다. 링커는, 전형적으로는, 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진, 또는 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진의 복합체이지만, 반드시 이에 한정되는 것은아니다. 본 발명에 있어서, 결합의 대상이 되는 물질은 DOTA에 한정되지 않고, 그 유도체나 약제와의 복합체도 포함한다. 즉, 상술한 일반식 (16)∼(21), 및 (26)의 각각에 있어서 R은, 이하의 화학식 (27)∼(47)로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. R에 약제를 결합시키고 나서 DOTA 구조에 ⁸⁹Zr을 착형성시켜도 되고, ⁸⁹Zr을 착형성시키고 나서 R에 약제를 결합시켜도 된다.

[화학식 7]

[화학식 8]

한편, 상술한 바와 같이, ⁸⁹Zr은, 반감기의 길이가 적절하며, 고해상도인 점에서, 의료용 이미징에서의 사용에 매우 적합한 핵종이다. 종래, ⁸⁹Zr의 표지에 이용하는 킬레이트제로서는 예를 들면, 이하의 화학식 (100)에 나타내는 데페록사민(DFO:deferoxamine)이 사용되고 있었다. DFO는, Zr 이외와는 결합력이 약하여, 실질적으로 방사성 지르코늄 전용의 킬레이트제이기 때문에, 범용성이 부족하고, 타핵종의 이미징과 겸용할 수 없다는 문제가 있었다. 이에 의해, DFO와 PET 프로브의 복합체는, ⁸⁹Zr 이미징을 위해서만 합성할 필요가 있어, 합성의 비용이 증가하는 문제가 생긴다. 또한, DFO는, Zr과의 결합에 있어서도 결합력이 충분하지 않아, 분자 이미징에 있어서 생체 내에서 방사성 지르코늄이 약제로부터 탈리하는 등의 문제가 있었다.

[화학식 9]

그래서, 상술한 킬레이트제로서의 DOTA와 ⁸⁹Zr을 이용하는 방법이 여러 가지 검토되고 있다. ⁸⁹Zr과 DOTA를 결합시키면, 결합 자체가 강고한 점에서, PET 등의 의료용 이미징을 행할 때에 인간의 체내에 있어서, ⁸⁹Zr이 킬레이트제로부터 탈리하기 어려워져, 화상 품질을 향상할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 기존의 ⁶⁸Ga 등의 다른 핵종용으로 개발된 DOTA를 포함한 약제를, ⁸⁹Zr의 킬레이트제로서 전용(轉用)할 수 있으므로, ⁸⁹Zr을 표지하는 약제의 개발에 있어서 저비용화를 실현할 수 있다.

그런데, 상술한 DOTA와 ⁸⁹Zr의 결합은, 매우 곤란하다는 문제가 있었다. 구체적으로, 비특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, ⁸⁹Zr과 킬레이트제를 결합시키는 종래의 방법에 따라서 ⁸⁹Zr과 DOTA를 결합시키기 위해서는, 반응 온도를 90℃ 이상, 바람직하게는 95℃ 이상, 반응 시간을 1시간으로 하고, DOTA의 농도를 10^-4mol/L 이상으로 할 필요가 있었다. 본 발명자가 상술한 조건에 따라 ⁸⁹Zr과 DOTA를 반응시킨 경우의 방사 화학적 수율에 관하여 검증을 행한 바, 비특허문헌 2에 기재된 방법에 따라 실험을 행해도, 결과의 재현성이 낮고, 방사 화학적 수율이 낮은 경우가 생기는 것을 알았다. 또한, ⁸⁹Zr을 의료용 이미징에 사용하는 경우, ⁸⁹Zr에 대하여 10^-5mol/L 정도의 농도의 DOTA여도 결합 가능한 것이 바람직하다. 그런데, 이 조건에 있어서 본 발명자가 방사 화학적 수율에 관하여 검증을 행한 바, 방사 화학적 수율은 대략 0%가 된다는 문제도 있었다. 본 발명자가 실험을 행한 바, 방사 화학적 수율이 대략 0%가 되는 원인은, ⁸⁹Zr의 대부분이 마이크로 튜브 등의 반응 용기에 부착되는 것인 점이 확인되었다. 본 발명자는, 이 점에 관하여 검토를 행하여, ⁸⁹Zr이 수산화 지르코늄으로서 침전하여 반응 용기에 부착되어 있다고 상정했다.

이상의 ⁸⁹Zr과 DOTA의 반응에 관한 문제점 및 원인에 관하여, 본 발명자는 여러 가지 검토를 행한 바, ⁸⁹Zr과 DOTA의 착형성 반응에 있어서 높은 방사 화학적 수율을 얻기 위해서는, 반응 속도를 증가시키거나, ⁸⁹Zr의 수산화물의 형성을 억제할 필요가 있는 것을 상도했다. 그래서 본 발명자는, 반응 속도의 증가 및 수산화물의 형성의 억제에 관하여, 여러 가지 실험을 행하고, 예의 검토를 행했다. 즉, 본 발명자는, ⁸⁹Zr 이외의 불순물로서 예를 들면 철 이온(Fe³⁺), 티탄 이온(Ti⁴⁺), 및 이트륨 이온(Y³⁺) 등의 금속 이온을, 10^-2mol/L의 농도의 DOTA와 동등한 몰 농도가 되도록 혼합하여 반응시키는 실험을 행했다. 그 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, ⁸⁹Zr의 결합률, 즉 방사 화학적 수율이 10%∼32% 정도까지 저하하는 것이 판명되었다. 즉, DOTA는 Zr보다 다른 금속 이온과 우선적으로 반응하고, 반응 후에는 다른 금속 이온과 Zr이 교환하지 않는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 본 반응에 있어서 불순물이 되는 금속 이온을 제거하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, ⁸⁹Zr과 DOTA의 반응에 있어서 사용되는 완충액이나 유기 용매에 있어서, 예를 들면 이미노 2아세트산염 이온을 함유하는 스티렌디비닐벤젠 공중합체 등의 금속 제거제 등에 의해, 불순물이 되는 금속을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 방법을 채용함으로써, ⁸⁹Zr의 정제 용액의 순도를 향상시켜도 된다.

[표 1]

또한 본 발명자가, 이하의 화학식 (200)에 나타내는 디메틸술폭시드(DMSO)를 첨가하여, ⁸⁹Zr과 DOTA를 반응시킨 바, 반응 시간이 종래의 1시간에 비하여 절반인 30분 정도이고, 방사 화학적 수율도 95%까지 향상하는 것이 확인되었다. 또한, ⁸⁹Zr이 수산화 지르코늄이 되어 반응 용기에 부착되는 현상도 거의 확인되지 않았다.

[화학식 10]

본 발명자의 검토에 의하면, DOTA와 ⁸⁹Zr의 혼합 용액에 있어서는, 먼저, 이하의 반응식 (301a), (301b)의 좌변에 나타내는 반응 중간 착체가 생성된다. 계속해서, 이 반응 중간 착체가 가열됨으로써, 화학식 (301a)의 우변에 나타내는 DOTA-⁸⁹Zr로 변화한다고 생각할 수 있다. 한편, Zr 이온은, 물 분자나 수산화물 이온과도 강력하게 결합하는 점에서, 가열에 의해 반응 중간 착체로부터 ⁸⁹Zr이 수화수(水和水)와 함께 분열하여, 화학식 (301b)의 우변에 나타내는 수산화 지르코늄으로 변화하는 경우도 상정된다. 종래의 반응 조건에 기초한 저수율의 요인은, 화학식 (301b)와 같이 반응한 수산화 지르코늄이 반응 용기 등에 부착되어 반응 불활성이 되는 것이라고 생각할 수 있다.

[화학식 11]

한편, DMSO와 같은 고극성 물질을 첨가하면, 반응 중간 착체에 있어서 ⁸⁹Zr에의 배위는 유기 용매와 물로 경합한다고 생각할 수 있다. 충분히 고극성 유기 용매 농도가 높은 경우, 이하의 반응식 (302)에 나타내는 바와 같은 배위 구조를 취하는 것이 예상된다. 이 경우, 물이 배위한 경우와는 달리, 이와 같이 생성된 반응 중간 착체는, 수산화 지르코늄을 만드는 반응이 생길 수 없기 때문에, 대부분의 ⁸⁹Zr이 DOTA-⁸⁹Zr로서 생성된다고 생각할 수 있다.

[화학식 12]

본 발명자는, 상술한 예의 검토에 기초하여 더 검토를 진행시켰다. 먼저, 본 발명자는, 유기 용매를 보다 효율적으로 제거하는 방법에 관하여 검토를 행했다. 즉, 상술한 DMSO 등의 이른바 고극성 유기 용매는, 비점이 189℃ 정도로 높은 점에서, 이배퍼레이션에 의한 용매의 제거는 극히 곤란하다. 고극성 유기 용매는, 일반적으로 비점이 높은 것이 많으며, 예를 들면 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide)의 비점은 153℃, N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone)의 비점은 202℃이다. 이와 같은 고극성 유기 용매를 이용하는 경우에는, 그 용매의 제거가 문제가 되는 경우가 많다. 그래서, 본 발명자는, C18 칼럼 등을 이용한 고상 추출법에 의한 유기 용매의 제거에 관해서도 검토를 행했다. 그런데, 고농도의 유기 용매는, 킬레이트제 및 약제 복합체의 배위자(리간드)와 고상의 소수성 상호 작용을 저해하여 칼럼에의 보지를 방해하기 때문에, 고상 추출법에 의해 유기 용매를 분리하는 것은 곤란했다. 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)법을 이용함으로써, 고극성 유기 용매를 제거 가능하지만, 전용의 장치가 필요한 뿐만 아니라, 분리에도 시간을 요한다는 문제가 있었다.

또한, 본 발명자는, 고극성 유기 용매 이외의 유기 용매에 관하여 여러 가지 실험 및 검토를 행하여, ⁸⁹Zr과 DOTA의 반응에 있어서, 중 정도의 극성의 수혼화성을 가지는 유기 용매를 이용하는 방법을 안출했다. 중 정도의 극성을 가지는 유기 용매는, 일반적으로 저비점이고, 이배퍼레이션에 의해 용이하게 제거 가능하다. 또한, 본 발명자는, 실험으로부터, 유기 용매의 농도로서는 40∼90체적%, 반응 온도로서는 80℃ 이상이 바람직한 것을 지견했다. 이에 의해, 상술한 DMSO와 동등한 반응성이 얻어진다. 또한, 본 발명자는, 중 정도의 극성의 수혼화성을 가지는 유기 용매로서는, 메탄올(CH₃OH)이나 메탄올(C₂H₅OH) 등이 바람직한 것을 지견했다.

즉, 본 발명자는 먼저, 수중에서의 DOTA와 지르코늄 이온과의 착체의 수율이 낮은 요인에 관하여 검토를 행했다. 상술한 바와 같이, DOTA와 금속 이온의 반응에 있어서는, 반응식 (301a), (301b)의 좌변에 나타내는 구조의 중간 상태 착체를 취한다. 중간 상태 착체는, 환상 아민 중의 대각선상의 2개가 프로톤화되고, 4개의 카르본산이 금속에 배위하며, 또한 금속에는 복수 개의 물 분자가 배위하고 있는 착체이다. 게다가, 가열에 의해 아민 상의 프로톤과 금속 이온에 배위한 물을 탈리시킴으로써, 반응식 (301a)의 우변에 나타내는 바와 같이, ⁸⁹Zr이 DOTA에 결합된다. 그러나, ⁸⁹Zr은 수산화물을 생성하기 쉬운 점에서, ⁸⁹Zr이 DOTA로부터 탈리하여, 반응식 (301b)에 나타나 있는 바와 같은 반응에 의해 수산화 지르코늄이 되기 쉽고, 방사 화학적 수율이 저하한다고 생각할 수 있다.

게다가, 본 발명자는, 유기 용매와 물을 혼합시킨 혼합 용매에 의해, Zr의 수율이 향상하는 요인을 검토했다. 상술한 바와 같이, 본 발명자는, 중간 상태 착체에 있어서 지르코늄에 배위한 물 분자가 착체를 형성하는 반응을 방해한다고 예상했다. 그래서, 본 발명자는, 이하의 반응식 (302a)에 나타내는 바와 같이, 물 분자의 배위를 유기 용매(L)의 배위로 치환함으로써, 반응식 (302b)에 나타내는 수산화 지르코늄의 생성이 억제되어, 수율을 증가할 수 있다고 생각했다. 이에 의해, 본 발명자는, 지르코늄의 합성에 있어서, 반응 용액에 유기 용매를 혼합시키는 방법을 상도했다.

[화학식 13]

이상의 검토에 기초하여, 본 발명자는, 다양한 유기 용매에 관하여 검토를 행했다. 즉, 본 발명자는, 다양한 유기 용매에 있어서 농도를 50체적%로 하고, 이 용액 중에 DOTA 및 방사성 지르코늄을, 반응 온도를 100℃, 반응 시간을 30분으로 하여 반응시킨 경우의 수율을 비교했다. 그 결과, 유기 용매의 종류에 따라 수율이 크게 변화하는 것이 발견되었다. 또한, 극성이 높은 유기 용매일수록 수율이 높은 경향이 되는 것이 확인되었다. 그래서, 본 발명자는, 지르코늄과의 친화성이 강한 유기 용매일수록 지르코늄의 수화를 방해하기 쉽기 때문에, 수산화 지르코늄의 생성이 억제된다고 예상했다. 반면에, 저(低) 정도의 극성을 가지는 유기 용매의 경우, 고극성인 것과 비교하면 지르코늄과의 친화성이 떨어지기 때문에 지르코늄의 수화의 방해 효과가 적고, 수율도 떨어진다고도 예상되었다. 쌍극자 모멘트가 3.0D 이상인 DMSO나 DMF, NMP 등의 고극성 유기 용매에 있어서 특히 양호한 방사 화학적 수율이 얻어졌지만, 쌍극자 모멘트가 3.0D 미만인 중 정도의 극성의 유기 물질(이하, 중극성 유기 용매), 예를 들면 메탄올이나 에탄올 등의 수혼화성을 가지는 정도의 중극성 유기 용매여도 비교적 양호한 방사 화학적 수율이 얻어지는 것이 발견되었다.

또한, 본 발명자는, 중극성 유기 용매의 지르코늄에의 저친화성을 농도로 보상하는 방법에 관하여 검토했다. 즉, 중극성 유기 용매를 고농도로 이용하는 방법에 관하여 검토를 행했다. 도 5는, 중극성 유기 용매 농도와 수율의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 유기 용매 농도를 고농도로 함으로써 수율이 향상하는 것이 확인되고, 메탄올, 에탄올 모두 60체적%에서 수율이 최대가 되었다. 이와 같은 중극성 유기 용매의 농도를 최적화함으로써 수율을 향상 가능한 것이 드러났다.

또한, 본 발명자는, 여러 가지 실험을 행하여, ⁸⁹Zr의 정제 방법에 따라 DOTA-⁸⁹Zr의 방사 화학적 수율이 변화하는 것을 발견했다. 구체적으로는, 비특허문헌 1, 2에 기재된 정제 방법에 의해 조정한 ⁸⁹Zr 용액을 이용한 경우에 있어서는 수율이 극히 낮았다. 이에 비하여, 특허문헌 2에 기재된 방법에 의해 정제한 ⁸⁹Zr 용액을 이용한 경우에 있어서는 수율이 높은 것을 지견했다.

그래서, 본 발명자가 수율의 차에 관하여 예의 검토를 행한 바, 정제된 ⁸⁹Zr 용액에 포함되는 옥살산 농도가 요인인 것을 발견했다. ⁸⁹Zr은, 먼저, 히드록삼산 수지를 이용하여 옥살산 용액으로 러프하게 정제되고, 그 후에 음이온 교환 수지를 이용하여 염산 용액으로 치환된다. 비특허문헌 1, 2에 기재된 방법에서는, ⁸⁹Zr을 흡착시킨 음이온 교환 수지를 순수로 세정한 후, 농도가 1mol/L인 염산으로 ⁸⁹Zr을 용출하고 있다. 그러나, 발명자들이 행한 분석에 의하면, 특허문헌 1,2에 기재된 방법에 의해 용출한 ⁸⁹Zr 용액에는, 10^-3mol/L 오더의 옥살산이 용존하고 있다. 한편, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, ⁸⁹Zr을 용출시키기 전에 음이온 교환 수지를 희염산으로 세정하고 있는 것에 의해, 옥살산 농도를 저감할 수 있고, 구체적으로는, 용존 옥살산 농도를 10^-6mol/L 오더까지 저감할 수 있는 것이 확인되었다.

계속해서, 본 발명자는, 옥살산 농도가 방사 화학적 수율에 미치는 영향에 관하여 검토를 행했다. 또한, 약제로서는, DOTA 및 DOTA 함유 PET 프로브(예를 들면 상품명이 PSMA-617)를 이용했다. 정제된 ⁸⁹Zr 용액으로서는, 특허문헌 2에 기재된 방법을 이용하여 조제하고, 추가로 옥살산을 첨가함으로써 옥살산 농도를 조정했다. 결과를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 도 1은, 옥살산이 DOTA-⁸⁹Zr의 방사 화학적 수율에 미치는 영향을 옥살산 농도에 따라 나타낸 그래프이고, 도 2는, 옥살산이 ⁸⁹Zr-DOTA 함유 PET 프로브의 방사 화학적 수율에 미치는 영향을 옥살산 농도에 따라 나타낸 그래프이다.

도 1 및 도 2로부터, 본 발명자는, 옥살산 농도에 있어서 바람직한 옥살산 농도가 존재하는 것을 지견했다. 즉, 본 발명자는, 약제나 용매에도 의존하지만, 옥살산 농도로서는, 전형적으로는, 10^-5mol/L 이상 10^-4mol/L 미만, 적합하게는, 10^-5mol/L 이상 5×10^-5mol/L 이하가 바람직한 것을 지견했다. 또한, 본 발명자의 검토에 의하면, 옥살산을 첨가하지 않는 조건의 경우에 있어서는, ⁸⁹Zr이 용기에 고착하기 쉬워지는 점에서, 옥살산 농도가 낮은 경우에는, 수산화 지르코늄이 생성되기 쉽다고 상정된다. 한편, 옥살산 농도가 높은 경우에는, ⁸⁹Zr의 용기에의 부착은 거의 발생하지 않지만, 반응률이 저하하는 것도 지견했다. 이 이유는, 옥살산과 ⁸⁹Zr이 착체를 형성하여, 수산화물의 생성이 억제되지만, DOTA 등의 약제와의 착체 형성을 저해하기 때문이라고 생각할 수 있다. 따라서, 수산화물의 생성을 억제하면서 DOTA와의 반응을 저해하지 않는 옥살산 농도가 바람직하고, 이 옥살산 농도의 범위가 상술한 10^-5mol/L 이상 10^-4mol/L 미만, 적합하게는 10^-5mol/L 이상 5×10^-5mol/L 이하라고 생각할 수 있다.

또한, DMSO나 DMF 등의 고극성 유기 물질의 경우에 있어서는, 방사 화학적 수율의 옥살산 농도 의존성은 낮지만, 메탄올(MeOH)이나 에탄올(EtOH) 등의 중극성의 유기 물질의 경우에는, 옥살산 농도 의존성이 크다. 또한, 고극성 물질에 비하여 중극성 물질에 있어서는, 바람직한 옥살산 농도는 비교적 높은 농도이다. 이 이유로서는, 고극성 물질이 옥살산과 마찬가지로 ⁸⁹Zr에 배위하여, 수산화물화를 억제하고 있기 때문이라고 생각할 수 있다. 즉, 반응 용액 중의 옥살산 농도를 제어하는 것에 의해서도, 중극성 유기 용매를 이용하여 방사성 지르코늄과 DOTA를 고수율로 반응시킬 수 있는 것이 확인되었다.

이와 같은 효과는 지르코늄 결합성의 유기 물질(구연산이나 아스코르빈산 등)과 동일하게 얻어질 가능성이 있다. 또한 적절한 농도 범위는 물질마다 상이하다고 생각된다. 또한 상술한 유기 용매 농도의 의존성의 실험에 있어서는, 옥살산은 10^-6∼10^-5mol/L 정도 존재하고 있었다고 상정된다.

종래, DOTA와 금속 이온의 착체 형성 반응은, DOTA의 환상 3급 아민의 탈프로톤화가 율속(律速)하고 있다고 되어 왔다. 즉, 환상 3급 아민이 프로톤화한 상태에서는, 화학식 (302), (302a), (302b)의 좌변에 나타내는 중간 착체까지는 형성할 수 있어도, 우변에 나타내는 최종 생성물에 이를 수 없다. 그 때문에, 환상 3급 아민의 탈프로톤 반응이 착체화 반응을 율속하고 있다. 이 메커니즘을 상정하면, 아민의 pKa가 저하함으로써, 방사성 지르코늄 DOTA 착체의 수율이 향상한다고 생각할 수 있다. 여기서, 일반적으로, 유기 용매는 물보다 극성이 낮은 점에서, 유기 화합물의 이온화, 즉 아미노기의 프로톤화 또는 카르본산의 탈프로톤화를 억제하는 효과가 있다. 그 때문에, 반응 중간 착체의 프로톤화된 아미노기의 산해리 상수(pKa)를 저하시켜, 목적으로 하는 착체로 변화시키는 반응을 촉진할 가능성이 있다. 즉, 본 발명자는, ⁸⁹Zr이 수화하면 DOTA와의 반응보다 수산화 지르코늄의 생성이 우선한다라는 가설로부터, 고극성의 유기 용매는 물에 우선하여 지르코늄에 배위하고, 수화를 억제하기 때문에 수율을 향상할 수 있다고 상정했다. 반면에, 본 발명자는 또한, 중극성 유기 용매는, 지르코늄에 배위하는 능력은 낮은 반면, 농도를 높게 함으로써, 물에 우선하여 지르코늄에 배위할 수 있고, 수화를 억제하기 때문에, 수율을 향상할 수 있는 것을 발견했다. 또한, 옥살산과 같은 지르코늄에 배위하는 능력이 강한 물질을 미량 첨가함으로써, 목적 착체의 수율이 향상하는 사실도, 지르코늄의 수화 저해가 DOTA와 방사성 지르코늄의 반응의 촉진에 공헌하고 있는 것을 나타낸다고 생각할 수 있다. 이하에 설명하는 본 발명 및 그 일 실시형태는, 본 발명자에 의한 이상의 예의 검토에 의해 안출된 것이다.

또한, 상술한 DOTA의 대체로서, 이하의 일반식 (2)로 나타내는 NOTA와 같은 3원환(員環) 등을 이용해도 된다. 즉, 상술한 본 발명자에 의한 예의 검토는, DOTA를 NOTA로 치환해도 마찬가지로 논의할 수 있다.

[화학식 14]

일반식 (2)에 있어서, R₂₁, R₂₂, R₂₃은 각각, 수소(-H)(이 경우, R₂₄∼R₂₉ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. n은 0 이상의 정수이다. R₂₄, R₂₅, R₂₆, R₂₇, R₂₈, R₂₉, R₃₀, R₃₁, R₃₂, R₃₃, R₃₄, R₃₅ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. R₂₄∼R₃₅에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 결합시키기 쉽게 하는 관능기란 하기의 관능기이다. 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. R₂₄∼R₃₅는, 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.

또한, 상술한 관능기로부터 에스테르 결합, 아미드 결합 등을 개재하여 추가로 별도의 화합물이 결합하고 있거나, 알킬쇄로부터 별도 화합물을 보지하기 위한 분기가 있어도 된다. 구체적으로는, 숙신이미드, 이소티오시아네이트, 아민, 티올, 카르본산 등의 가교 형성성의 관능기나, 아지드, 알켄, 알킨, 테트라진 등의 클릭 케미스트리를 지향한 관능기 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 가교 형성성의 관능기를 개재하여 분자 이미징에 이용하는 약제가 결합되어 있어도 된다.

또한, R₂₁∼R₂₃은 각각, 이하의 일반식 (3)으로 나타내어지는 구조를 채용해도 되고, 구체적으로는 화학식 (3-1)∼(3-4)로 나타내어진 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 화학식 (3-2)∼(3-4)에 있어서의 n은, 0 이상의 정수이다.

[화학식 15]

R₂₄ 내지 R₂₉는 각각, 이하의 일반식 (4)∼(21)로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 일반식 (4)∼(21)에 있어서의 n은, 0 이상의 정수이다. R₅∼R₂₀은 각각, 이하의 일반식 (22)∼(26)으로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. 또한, 일반식 (22)∼(26)으로 나타내어지는 구조는, 금속 이온과 착체를 형성하지 않거나, 또는 형성하기 어려운 구조이다. 또한, 일반식 (2)에 있어서의 R₂₄∼R₃₅ 중 어느 것이, 화학식 (16)∼(21), 및 (26)의 군으로부터 선택된 적어도 1개의 구조를 경유하여, 분자 프로브를 결합 또는 분자 프로브에 링커를 결합시킨 것이어도 된다.

[화학식 16]

[화학식 17]

또한, NOTA 또는 NOTA의 유도체와, 분자 이미징 실험의 대상이 되는 항체, 단백질, 펩티드, 또는 저분자 유기 화합물 등의 약제와의 복합체도 이용할 수 있다. 단백질이나 펩티드는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산, 또는 천연 아미노산과 비천연 아미노산의 양방으로 구성되고, 직쇄 구조 또는 환상 구조를 가지는 것을 채용할 수 있다. 구체적으로, NOTA의 구조 중의 카르본산의 1개를 아미드화하여 약제와 가교시키는 방법이나, NOTA의 구조 중의 환상 알킬쇄로부터 가교시킨 것 등에서 얻어지는 물질도 알려져 있다. NOTA와 약제의 사이에, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜 등의 적절한 링커를 개재하여 결합시키는 경우도 있다. 구체적으로는, 항체와 같은 고분자 의약품이나 PSMA-617과 같은 저분자 의약품에도 이용되고 있다. 링커는, 전형적으로는, 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진, 또는 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진의 복합체이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서, 결합의 대상이 되는 물질은 NOTA에 한정되지 않고, 그 유도체나 약제와의 복합체도 포함한다. 즉, 상술한 일반식 (16)∼(21), 및 (26)의 각각에 있어서 R은, 이하의 화학식 (27)∼(47)로 나타내어지는 구조로부터 선택된 것을 채용할 수 있다. R에 약제를 결합시키고 나서 NOTA 구조에 ⁸⁹Zr을 착형성시켜도 되고, ⁸⁹Zr을 착형성시키고 나서 R에 약제를 결합시켜도 된다.

[화학식 18]

[화학식 19]

또한, 상술한 일반식 (1), (2)에 있어서, 일반식 (1)에 있어서의 R₅∼R₂₀ 중 어느 것, 일반식 (2)에 있어서의 R₂₄∼R₃₅ 중 어느 것이, 이하의 화학식 (61)∼(64)로 나타내어지는 구조의 분자 프로브, 또는 분자 프로브에 이하의 화학식 (71)∼(74)로 나타내어지는 구조의 링커를 결합시킨 것으로 해도 된다.

[화학식 20]

[화학식 21]

일반식 (1)로 나타내어지는 DOTA에 관해서는, 이하의 반응식 (1-1)∼(1-13)과 같이 반응시킨 구조를 채용하는 것도 가능하다. 반응식 (1-1)∼(1-13)에 있어서는, 왼쪽부터 차례로, DOTA 유도체, 결합시키고 싶은 물질(화살표의 위에 기재), 축합 후의 구조로 되어 있다. 또한, 반응식 (1-11)∼(1-13)에 관해서는, 클릭 케미스트리를 지향한 결합 방법이다.

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

일반식 (2)로 나타내어지는 NOTA에 관해서는, 이하의 반응식 (2-1)∼(2-13)과 같이 반응시킨 구조를 채용하는 것도 가능하다. 반응식 (2-1)∼(2-13)에 있어서는, 왼쪽부터 차례로, NOTA 유도체, 결합시키고 싶은 물질(화살표의 위에 기재), 축합 후의 구조로 되어 있다. 또한, 반응식 (2-11)∼(2-13)에 관해서는, 클릭 케미스트리를 지향한 결합 방법이다.

[화학식 25]

[화학식 26]

[화학식 27]

(실시형태)

다음에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 지르코늄 착체의 합성 방법에 관하여 설명한다. 도 3은, 이 일 실시형태에 의한 지르코늄과 DOTA의 반응을 행하기 위한 구체적인 방법의 일례를 나타내는 도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 먼저, 반응 용기인 마이크로 튜브에, 소정 농도의 킬레이트제 용액으로서 DOTA를 포함하는 화합물이 용해된 DOTA 용액을 도입한다. 여기서, 킬레이트제로서의 DOTA는, 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산을 이용했다. DOTA 용액의 농도는, 10^-7mol/L 이상 10^-4mol/L 미만이다. 본 실시형태에 있어서 DOTA 용액의 최종 농도는 예를 들면 10^-5mol/L이고, 도입량은 예를 들면, 10^-2mol/L의 농도의 용액으로 1μL이다. 다음에, 마이크로 튜브 내에, 대략 중성의 완충 용액을 도입한다. 최종 완충 용액으로서는 예를 들면, 농도가 0.25mol/L 정도이고 pH가 7.0인 HEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)가 이용된다. 도입량은 예를 들면, 농도가 0.5mol/L인 용액으로 449μL이다. 또한, 본 실시형태에 있어서 이용되는 완충 용액은, 금속 제거제에 의해, ⁸⁹Zr 이외의 불순물이 되는 금속 이온이 미리 제거된 완충 용액이다. 이에 의해, 최종적으로 혼합되는 반응 용액 중에 불순물이 되는 Fe³⁺, Ti⁴⁺, Y³⁺ 등의 금속 이온이 혼입될 가능성을 저감할 수 있다.

다음에, 수혼화성을 가지는 유기 물질을 포함하는 유기 용매를, 마이크로 튜브에 도입한다. 구체적으로, 본 실시형태에 있어서는, 유기 물질로서 예를 들면 메탄올 또는 에탄올을 포함하는 유기 용매를 이용한다. 여기서, 메탄올 또는 에탄올을 포함하는 유기 용매의 농도와 지르코늄 방사 화학적 수율의 관계에 관하여 설명한다. 도 5는, 지르코늄의 방사 화학적 수율의 메탄올 및 에탄올을 포함하는 유기 용매의 농도 의존성을 나타내는 그래프이다.

도 5로부터, 유기 용매 농도를 0체적%보다 크고 1체적% 이상으로 함으로써, 유기 용매를 혼입시키고 있지 않은 경우에 비하여, 방사 화학적 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 5로부터, ⁸⁹Zr의 방사 화학적 수율이 피크가 되는 것은, 농도가 60체적%의 경우인 것을 알 수 있다. 또한, 도 5로부터, ⁸⁹Zr의 방사 화학적 수율을 예를 들면 50% 이상으로 하기 위해서는, 유기 용매를 메탄올로 한 경우에 20체적% 이상, 에탄올로 한 경우에 40체적% 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 도 5에 기초하여, ⁸⁹Zr에 있어서의 필요로 하는 방사 화학적 수율에 따라, 유기 용매에 있어서의 유기 물질의 농도를 선정할 수 있다. 즉, 유기 용매에 있어서의 수혼화성을 가지는 유기 물질의 농도는, 방사 화학적 수율을 향상시키는 효과가 얻어지는 관점에서, 40체적% 이상이 바람직하고, 50체적% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 유기 물질이 95체적%를 넘으면, 반응 속도가 저하하기 때문에, 유기 물질의 농도는 95체적% 이하가 바람직하고, 방사 화학적 수율을 고려하면, 80체적% 이하가 보다 바람직하며, 70체적% 이하가 더 바람직하다. 유기 용매의 도입량은 예를 들면, 최종 농도가 60체적%인 유기 용매로 600μL이다. 이상의 DOTA 용액, 완충 용액, 및 유기 용매를 마이크로 튜브에 도입하는 순서는, 상술한 순서에 한정되지 않고, 다양한 순서로 도입하는 것이 가능하다.

DOTA 용액, 완충 용액, 및 유기 용매를 마이크로 튜브에 도입한 후, 마이크로 튜브 내의 반응 용액에, ⁸⁹Zr을 함유한 산성 용액(⁸⁹Zr 함유 산성 용액)을 도입함으로써, 마이크로 튜브 내에서 혼합 용액을 생성한다. 여기서, 본 실시형태에 있어서 산성 용액은, 강산의 용액이 바람직하고, 구체적으로는 염산(HCl)이 바람직하다. 그러나, 산성 용액은 염산 등의 강산 용액으로 반드시 한정되는 것은 아니다. ⁸⁹Zr을 함유한 산성 용액의 도입량은, 예를 들면 50μL이다.

또한, 정제 방법에도 따르지만, ⁸⁹Zr 함유 산성 용액에는 미량의 옥살산이 잔류하고 있을 가능성이 있다. 이 경우, 잔류한 옥살산의 농도를 제어함으로써, 더 수율을 향상시키는 것이 가능하다. 구체적으로 예를 들면, ⁸⁹Zr 함유 산성 용액의 옥살산 농도에 따라, HEPES 완충액 및 유기 용매의 혼합 용액 등의 반응 용매와의 혼합비를 조정하는 방법이나, 옥살산 용액을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다.

도 6 및 도 7은 각각, 지르코늄 착체의 생성에 있어서의, 침전물의 생성률, 방사 화학적 순도, 및 방사 화학적 수율에 있어서의, 메탄올 농도 의존성 및 에탄올 농도 의존성을 나타내는 그래프이다. 즉, 수혼화성을 가지는 유기 물질로서 메탄올을 이용하는 경우, 도 6에 나타내는 그래프에 기초하여, 유기 용매의 메탄올 농도를 선정할 수 있다. 또한, 수혼화성을 가지는 유기 물질로서 에탄올을 이용하는 경우, 도 7에 나타내는 그래프에 기초하여, 유기 용매의 에탄올 농도를 선정할 수 있다. 이러한 경우, 유기 용매에 있어서의 유기 물질 농도는, 마이크로 튜브 등에 부착되는 침전물이 원하는 생성률 이하가 되는 농도나, 방사 화학적 순도가 원하는 방사 화학적 순도가 얻어지는 농도를 선택할 수 있다.

도 3으로 되돌아가서, 마이크로 튜브 내에 있어서, DOTA 용액, 완충 용액, 유기 용매, 및 ⁸⁹Zr 함유 산성 용액을 혼합시킨 후, 소정 온도로 가열하여 소정 시간 유지한다. 이에 의해, DOTA와 ⁸⁹Zr이 반응한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, ⁸⁹Zr 함유 산성 용액은, 혼합 용액의 가열의 직전에 마이크로 튜브에 도입하는 것이 바람직하다. 이것은, ⁸⁹Zr은, 중성 조건 및 실온 중에서 방치하면, 수산화물화가 진행되어, DOTA와의 반응이 불활성이 되기 때문이다. 또한, 수산화 지르코늄은 안정된 화합물이고, 나중에 온도를 상승시켰다고 해도 ⁸⁹Zr과 DOTA의 반응은 진행되지 않는다. 그 때문에, ⁸⁹Zr을 첨가한 후에는 빠르게 소정 온도까지 가열하여, DOTA와 빠르게 반응시키는 것이 바람직하다. 또한, ⁸⁹Zr이 DOTA와 착형성한 후에는, ⁸⁹Zr은 수산화물화되는 경우는 없다.

본 실시형태에 있어서는, 소정 온도는 35℃ 이상이 바람직하고, DOTA를 결합하고 있는 물질이 고온에 견딜 수 있는 물질이면, 예를 들면 70℃ 이상이어도 되며, 구체적으로는 예를 들면 80℃다. 또한, 가열 온도를 80℃ 이상으로 한 경우, 예를 들면 메탄올의 비점은 68℃인 점에서, 유기 용매에 포함되는 유기 물질의 비점을 넘는 온도가 될 가능성이 있다. 이 경우, 마이크로 튜브로서는, 스크류 캡을 구비하는 마이크로 튜브 등의 밀봉성이 높은 용기를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 소정 시간은 예를 들면 30분 정도이다. 이에 의해, ⁸⁹Zr과 DOTA의 이하의 반응식 (401)에 따른 반응이 종료되어, ⁸⁹Zr에 DOTA가 결합한 지르코늄 착체가 얻어진다.

[화학식 28]

⁸⁹Zr을 함유한 산성 용액은 강산성이며, 반응 용기에 넣으면 pH가 크게 변화할 가능성이 있다. 그 때문에, 고농도의 완충액을 이용하여, 마이크로 튜브에 ⁸⁹Zr 함유 산성 용액을 첨가한 후여도, pH의 범위가 원하는 범위에 들어가도록 조정할 필요가 있다. 즉, ⁸⁹Zr 함유 산성 용액을 첨가한 후에는, pH계나 pH 시험지 등을 이용하여 pH를 확인하는 것이 바람직하다. 마이크로 튜브에 ⁸⁹Zr 함유 산성 용액을 첨가한 후에 염기성 용액을 첨가하면, 단시간에 ⁸⁹Zr이 수산화물화되어 DOTA와의 반응이 불활성이 될 가능성이 있기 때문에, 염기성 용액을 이용한 중화의 작업은 피하는 것이 바람직하다. 여기서, pH의 범위로서는, 4 이상 9 이하가 바람직하고, 5 이상 9 이하가 보다 바람직하며, 6 이상 8 이하가 더 바람직하다.

또한, DOTA와 ⁸⁹Zr의 착형성 반응 후, 필요에 따라, 사후 처리가 행해진다. 예를 들면, 유기 용매나 완충액을 제거하여, 생리식염수나 에탄올·생리식염수 혼합 용액으로 치환한다. 이 경우, 유기 물질로서 메탄올이나 에탄올 등을 이용하고 있는 것에 의해, 양호한 반응성을 나타냄과 함께, 증발 건고(乾固)에 의한 유기 용매의 제거도 용이해진다. 또한, 이온 교환 수지, C18 칼럼, 또는 그라파이트 카본 칼럼 등을 이용한 고상 추출이나, 액체 크로마토그래피 장치를 이용한 분취 등의 방법도 생각할 수 있으며, 약제마다 적합한 방법이 채용된다. 또한, 고상 추출을 적용하는 경우에 있어서는, 이배퍼레이션에 의해 유기 용매를 최대한 제거해 두는 것이 바람직하다.

(비교예)

이상의 실시형태와 비교하기 위해, 비교예로서 종래 기술에 의한 지르코늄 착체의 합성 방법에 관하여 설명한다. 도 4는, 종래 기술에 의한 지르코늄과 DOTA의 반응을 행하기 위한 구체적인 방법을 나타내는 도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 먼저, 반응 용기인 마이크로 튜브에, 10^-4mol/L 이상의 농도의 DOTA 용액을 도입한다. 다음에, 마이크로 튜브 내에 ⁸⁹Zr 함유 산성 용액을 도입한다. 다음에, 마이크로 튜브 내에, 대략 중성의 완충 용액으로서, pH가 7.0인 HEPES를 도입한다. 그 후, 70℃ 이상의 80℃의 온도에서 1시간 정도 반응시킴으로써, 이하의 반응식 (402)에 따라 DOTA와 ⁸⁹Zr을 반응시킨다. 이에 의해, ⁸⁹Zr에 DOTA가 결합한 지르코늄 착체가 얻어진다.

[화학식 29]

비교예에 의한 지르코늄 착체의 합성 방법에 의해 지르코늄 착체를 생성한 경우, 용해되어 있는 ⁸⁹Zr의 90% 이상이 마이크로 튜브에 부착되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 마이크로 튜브에 부착된 ⁸⁹Zr을 제외한 반응 용액에 용해되어 있는 ⁸⁹Zr에 있어서는, 95% 정도가 반응하고 있는 것이 확인되었다. 즉, 비교예에 있어서는, 당초의 ⁸⁹Zr의 양에 대하여, ((1-0.9)×0.95×100=)9.5% 정도의 방사 화학적 수율인 것을 알 수 있다. 이에 비하여, 상술한 일 실시형태에 의한 지르코늄 착체의 합성 방법에 의해 지르코늄 착체를 생성한 경우, 마이크로 튜브에 부착된 ⁸⁹Zr은, 용해되어 있는 ⁸⁹Zr의 9% 정도인 것이 확인되었다. 또한, 마이크로 튜브에 부착된 ⁸⁹Zr을 제외한 반응 용액에 용해되어 있는 ⁸⁹Zr에 있어서는, 92% 정도가 반응하고 있는 것이 확인되었다. 즉, 당초의 ⁸⁹Zr의 양에 대해서는, ((1-0.09)×0.92×100=)83.7% 정도의 방사 화학적 수율이 되어, 비교예에 비하여 8.8배 정도의 방사 화학적 수율을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 짧은 반응 시간에, 저농도의 DOTA여도 반응이 진행되는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 10^-7∼10^-4mol/L 정도의 저농도의 DOTA라도, ⁸⁹Zr과 90% 이상의 높은 반응률로 반응시켜 지르코늄 착체를 합성할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 관하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상술의 일 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초한 각종의 변형이 가능하다. 예를 들면, 상술의 일 실시형태에 있어서 든 수치나 재료는 어디까지나 예에 불과하고, 필요에 따라 이와 상이한 수치나 재료를 이용해도 되며, 본 발명은, 본 실시형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술(記述) 및 도면에 의해 한정되는 경우는 없다.

예를 들면, 상술의 일 실시형태에 있어서는, 산성 용액으로서 염산(HCl)을 이용하고 있지만, 그 밖의 산성 용액을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 상술의 일 실시형태에 있어서는, 수혼화성을 가지는 유기 물질로서, 메탄올이나 에탄올을 이용하고 있지만, 반드시 메탄올이나 에탄올에 한정되는 것은 아니고, 각종의 알코올류 등의 수혼화성을 가지는 다양한 유기 물질의 수용액을 이용하는 것이 가능하다.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 관련된 지르코늄 착체의 합성 방법은, 의료용 이미징에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims

수혼화성을 가지는 유기 물질을 포함하는 유기 용매와,
일반식 (1) 또는 일반식 (2)에 의해 나타내어지는 구조를 포함하는 킬레이트제가 용해된 킬레이트제 용액과,
산성 용액에 용해된 지르코늄
을 혼합한 혼합 용액을, 소정 온도 이상으로 함으로써 지르코늄 착체를 합성하는 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
[화학식 1]

(일반식 (1)에 있어서, R₁, R₂, R₃, R₄는 각각, 수소(-H)(이 경우, R₅∼R₁₂ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. 상기 n은 0 이상의 정수이다. R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. 상기 R₅∼R₂₀에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기란, 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는, 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. 상기 R₅∼R₂₀은, 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.)
(일반식 (2)에 있어서, R₂₁, R₂₂, R₂₃은 각각, 수소(-H)(이 경우, R₂₄∼R₂₉ 중에서 추가로 접속하는 것은 존재하지 않음으로 함), -CH-기, -(CH₂)_nCH-기, -N(=O)(CH₂)_nNCH-기, 또는 -(CH₂)_nNC(=O)N-기이다. 상기 n은 0 이상의 정수이다. R₂₄, R₂₅, R₂₆, R₂₇, R₂₈, R₂₉, R₃₀, R₃₁, R₃₂, R₃₃, R₃₄, R₃₅ 중 적어도 2개는, 카르본산, 1급 아미드, 히드록삼산, 포스폰산, 인산, 술폰산, 알코올, 아민, 페놀, 아닐린, 또한 상기에 치환기를 부가한, 에스테르, 2급 아미드, 히드록삼산, 인산 에스테르로부터 적어도 2개 선택되고, 나머지 치환기는, 수소, 알킬쇄, tert-부틸 보호 카르본산, 니트로벤젠, 또는 치환기 부가 알킬쇄이다. 상기 R₂₄∼R₃₅에 포함되는 관능기에는, PET 프로브, 또는 PET 프로브를 결합시키기 쉽게 하는 관능기가 부가되어 있어도 된다. 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기란 하기의 관능기이다. 카르본산, 카르본산 숙신이미드에스테르, 카르본산 테트라플루오로페놀에스테르, 알코올, 아민, 티올, 이소티오시아네이트, 말레이미드, 페놀, 아닐린, 벤조산, 페닐이소티오시아네이트, 또는 클릭 케미스트리 시약인, 알킨, 아지드, DBCO, BCN, TCO, 노르보르넨, 테트라진, 또는 메틸테트라진이다. 상기 R₂₄∼R₃₅는, 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기의 구조, 또는 PET 프로브와 상기 결합시키기 쉽게 하는 관능기와의 축합 완료의 구조가 있어도 된다.)
제 1 항에 있어서
상기 유기 물질은, 메탄올 또는 에탄올인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유기 물질의 쌍극자 모멘트가 3.0D 미만인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 물질의 농도가 40체적% 이상인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
옥살산 농도를 10^-6mol/L 이상 10^-4mol/L 이하로 조정하는 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소정 온도가 35℃ 이상인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 용매가 금속 제거제에 의해 정제된 용매인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산성 용액은, 염산인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산성 용액에 용해된 지르코늄을, 상기 유기 용매와 상기 킬레이트제 용액을 혼합한 용액에, 상기 소정 온도 이상으로 가열하기 직전 또는 상기 가열 후에 혼합시키는 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식 (1)에 있어서의 R₅∼R₂₀ 중 적어도 1개, 또는 상기 일반식 (2)에 있어서의 R₂₄∼R₃₅ 중 적어도 1개가, 화학식 (16)∼(21), 및 (26)의 군으로부터 선택된 적어도 1개의 구조를 경유하여, 분자 프로브를 결합, 또는 분자 프로브에 링커를 결합시킨 것인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
[화학식 2]
제 10 항에 있어서,
상기 분자 프로브는, 단백질, 펩티드, 또는 저분자 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 단백질 또는 상기 펩티드는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산, 또는 상기 천연 아미노산과 상기 비천연 아미노산의 양방으로 구성되고, 직쇄 구조 또는 환상 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 링커는, 폴리에틸렌글리콜, 알킬쇄, 또는 피페라진, 또는 그들의 복합체인 것을 특징으로 하는 지르코늄 착체의 합성 방법.