KR20230111272A - 방사성 표지된 전립선-특이적 막 항원(PSMA) 억제제[18F]DCFPyL의 개선된 합성 - Google Patents

방사성 표지된 전립선-특이적 막 항원(PSMA) 억제제[18F]DCFPyL의 개선된 합성 Download PDF

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헤이덴 티. 라버트
다니엘 피. 홀트
잉 첸
론니에 씨. 메스
홍 팬
마틴 지. 폼퍼
로버트 에프. 댄날스
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더 존스 홉킨스 유니버시티
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Abstract

[18F]DCFPyL의 개선된 합성을 위한 방법 및 관련 조성물이 기술된다. 또한, 이와 같이 생성된 [18F]DCFPyL을 사용하기 위한 방법, 및 관련 조성물이 제공된다.

Description

방사성 표지된 전립선-특이적 막 항원(PSMA) 억제제 [18F]DCFPyL의 개선된 합성{IMPROVED SYNTHESIS OF THE RADIOLABELED PROSTATE-SPECIFIC MEMBRANE ANTIGEN (PSMA) INHIBITOR [18F]DCFPyL}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전체가 본원에 참고로 포함되는 2016년 6월 10일자 출원된 미국 가출원 제62/348,391호의 이익을 주장한다.
연방 후원 연구 또는 개발
본 발명은 국립 보건원(National Institute of Health)(NIH)이 수여한 CA134675 및 CA183031 하에 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대해 특정 권리를 갖는다.
발명의 분야
본 발명은 [18F]DCFPyL의 개선된 합성을 위한 방법, 및 관련 조성물에 관한 것이다. 또한 이와 같이 제조된 [18F]DCFPyL을 사용하기 위한 방법, 및 관련 조성물이 제공된다.
배경
연간 1 백만 건의 추정 발생 건수 및 연간 307,000명의 남성의 추정 사망률로, 전립선 암은 남성에게서 가장 흔한 암이며 전세계에서 가장 널리 퍼진 암 중 하나이다(Mauer, et al., 2016). 미국에서만, 20만 건이 훨씬 넘는 새로운 사례가 매년 진단된다(Seigel, et al., 2014). 전립선 암 발병에서 전립선-특이적 항원(prostate-specific antigen)(PSA)의 발현에 대한 혈청 진단 검사가 적절한 진단 및 치료로 부분적으로 이루어지기 때문에, 5년 생존율은 거의 99%이다(seer.cancer.gov).
더 큰 빈도로, 적절한 진단 및 치료 모니터링은 비침습적 분자 이미징(non-invasive molecular imaging)을 포함한다. [11C]콜린, [18F]플루오로콜린, [68Ga]- 및 [18F]-표지된 저분자량 PSMA 억제제, 예를 들어 DCFBC(Mease, et al., 2008) 및 DCFPyL(Chens, et al., 2011)를 포함하는, 전립선 암에 대한 전립선-특이적 막 항원(PSMA) PET 이미징을 위한 다수의 방사성 트레이서(radiotracer)가 개발되었다. [18F]DCFPyL(Chen, et al., 2011; Szabo, et al., 2015)의 성공적인 사용 및 그것의 다른 PSMA 타깃팅(targeting) 방사성 트레이서(Dietlein, et al., 2015)와 비교하여 유리한 분포 및 이미징 특성이 이 방사성 트레이서에 대한 수요 증가를 이끌었다.
발명의 요약
본원에서 기술되는 한 가지 양태는 2-(3-{1-카복시-5-[(6-[18F]플루오로-피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸}-우레이도)-펜탄디오산([18F]DCFPyL)을 합성하는 방법에 관한 것이다. 특정 양태에서, 상기 방법은 (i) 에스테르 모이어티 보호기를 포함하는 DCFPyL 전구체를 방사성 플루오르화시켜 방사성 플루오르화 DCPFPyL 전구체를 형성시키는 단계; (ii) 단계(i)의 방사성 플루오르화된 DCPFPyL 전구체의 에스테르 모이어티 보호기를 인산으로 탈보호시켜 반응 혼합물 중에 [18F]DCFPyL를 형성시키는 단계; 및 (iii) 단계(ii)의 반응 혼합물로부터 [18F]DCFPyL를 정제하여 [18F]DCFPyL를 제공하는 단계를 포함한다.
특정 양태에서, DCFPyL 전구체의 에스테르 모이어티의 보호기는 벤질, p-메톡시벤질(PMB), 3차 부틸(3차-부틸, 또는 t-부틸), 메톡시메틸(MOM), 메톡시에톡시메틸(MEM), 메틸티오메틸(MTM), 테트라하이드로피라닐(THP), 테트라하이드로푸라닐(THF), 벤질옥시메틸(BOM), 트리메틸실릴(TMS), 트리에틸실릴(TES), t-부틸디메틸실릴(TBDMS), 및 트리페닐메틸(트리틸, Tr)로 이루어진 군으로부터 선택된 보호기를 포함한다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 특정 양태에서, DCFPyL 전구체의 에스테르 모이어티의 보호기는 3차-부틸 기를 포함한다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 특정 양태에서, 방사성 플루오르화 및 탈보호는 단일 반응기에서 수행될 수 있다.
본원에서 기술된 바와 같이 [18F]DCFPyL를 합성하는 방법은 수동 조작 또는 자동 제어에 의해 수행될 수 있다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]DCFPyL의 합성은 가열 블록, 시린지 펌프(syringe pump)(예를 들어, 적어도 두 개의 실린지 펌프), 멀티-포트 캡(multi-port cap), 및 밸브가 있는 시약 첨가 바이알(valved reagent addition vial)을 포함하는 방사성 플루오르화 모듈(RFM)의 사용에 의해 자동화될 수 있다. 일부 양태에서, RFM은 열 가열 활성을 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 또 다른 양태에서, [18F]DCFPyL의 합성은 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기(ELIXYS automated radiochemistry synthesizer)(Sofie Biosciences, Inc., Culver City, CA)를 사용하여 자동화될 수 있다. 일부 양태에서, RFM 또는 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기의 구성요소는 불소를 함유하지 않는다. 합성 전에, RFM 또는 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기 또는 이의 반응부는 묽은 질산으로 세정되고, 물로 세척되고, 밤새 80℃에서 건조될 수 있다.
임의의 공지된 DCFPyL 전구체가 본원에서 기술되는 방법에 따라 방사성 플루오르화 단계에 사용될 수 있다. 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄이다. 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트이다. 다른 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로아세테이트이다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 N,N,N-트리메틸-5-((2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)카보닐)-피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(도 1에 도시된 화합물(2)) 및 2-{3-[1-t-부틸카복실레이트-(5-아미노펜틸)]-우레이도]-디-t-부틸펜탄디오에이트(도 1에 도시된 화합물(1))의 커플링(coupling)을 포함하는 방법에 의해 합성된다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 도 1에 따라 합성된다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 도 5에 따라 방사성 플루오르화된다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, {18F}DCFPyL은 QC 허용 사양(Acceptance Specification)(2016)을 충족하는 특징을 갖는다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 (a) [18F]플루오라이드 이온을 카트리지(cartridge)에 포집하고; (b) 카트리지를 테트라부틸암모늄 염기 염(예를 들어, 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC))의 용액으로 용리시켜 카트리지에 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 방출시키고; (c) [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리물을 건조시켜 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 형성하고; (d) DCFPyL 전구체(도 5에 도시된 화합물(3))의 용액을 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가하는 것을 포함하는 공정에 의해 방사성 플루오르화된다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포집하기 위한 카트리지는 음이온 교환 크로마토그래피 카트리지(예를 들어, Chromafix 30-PS-HCO3 SPE 카트리지 소스(source))이다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 카트리지는 [18F]플루오라이드 이온을 카트리지에 포집하기 전에 고순도 물로 세척함으로써 사전-컨디셔닝될 수 있다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 단계(c)로부터의 [18F]플루오라이드 이온은 건조된다. 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 생성하기 위해, 일부 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 (c)의 용리물은 약 80℃ 내지 약 150℃, 예를 들어, 약 110℃의 온도에서 건조될 수 있다. 일부 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 단계(c)의 용리물은 질소 흐름 하에서 건조될 수 있다. 일부 양태에서, 건조 공정은 약 50초 내지 약 300초, 또는 더욱 바람직하게는 150초 동안 지속될 수 있다. 일부 양태에서, CH3CN이 추가 건조를 위해 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가될 수 있다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체의 건조된 [18F]플루오라이드 이온으로의 첨가시, 배합된 용액은 예를 들어, 약 30℃ 내지 약 70℃로 가열된다. 일부 양태에서, 가열은 약 2분 내지 약 10분 동안 수행될 수 있다. 일 양태에서, 가열은 약 50℃에서 약 6분 동안 수행된다. 가열이 당해 공지된 임의의 방법에 의해 제공될 수 있지만, 일 양태에서, 가열은 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 20초 내지 약 200초 동안 약 40 W 내지 약 60 W로 조사함으로써 제공된다. 일 양태에서, 가열은 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 30초 내지 약 150초 동안 약 50 W로 조사함으로써 제공된다.
DCFPyL 전구체와 [18F]플루오라이드 이온의 반응 후, 형성되는 생성물의 에스테르 모이어티의 보호기는 인산에 의해 탈보호된다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 탈보호는 약 30℃ 내지 약 55℃의 온도에서 수행된다. 일 양태에서, 탈보호는 약 45℃의 온도에서 수행된다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 탈보호는 약 2분 내지 약 10분 동안 요망하는 온도에서 수행된다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 방법은 인산에 의한 탈보호후 반응 혼합물의 pH를 약 2 내지 약 2.5의 pH로 조정하는 것을 추가로 포함한다. 반응 혼합물의 pH를 조정하기 위해 사용될 수 있는 완충제의 예는 수산화나트륨 및 인산이수소나트륨 완충제를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
[18F]DCFPyL은 당해 공지되어 있는 임의의 정제 및 분리 방법을 사용하여 정제될 수 있다. 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]DCFPyL은 액체 크로마토그래피에 의해 수행된다. 예를 들어, [18F]DCFPyL은 적어도 하나의 C18 컬럼을 사용하는 액체 크로마토그래피에 의해 정제될 수 있다. 일부 양태에서, [18F]DCFPyL을 포함하는 용액이 제1 C18 컬럼으로부터 메탄올 및 인산이수소나트륨을 포함하는 제1 용리액으로 용리된다. 메탄올 대 인산수소나트륨의 예시적인 부피비는 약 15:85이다. 일부 양태에서, 인산이수소나트륨은 약 0.01 M(pH 2.1)의 농도로 제조될 수 있다. 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]DCFPyL을 포함하는 용액은 제2 C18 컬럼으로 추가 처리되고, 알코올(예를 들어, 에탄올)을 포함하는 제2 용리액으로 용리된다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, 제1 또는 제2 C18 컬럼으로부터 용리된 [18F]DCFPyL은 추가로 여과 처리될 수 있다. 일 양태에서, 여과는 0.2-μm 멸균 필터로 수행된다. 여과된 [18F]DCFPyL은 멸균 바이알로 직접 여과될 수 있으며, 바이알에는 임의로 멸균 식염수(sterile saline)가 사전로딩된다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, [18F]DCFPyL 정제 공정은 소듐 아스코르베이트의 존재 하에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 소듐 아스코르베이트는 수집 저장소에 및/또는 [18F]DCFPyL 생성물을 예를 들어, C18 컬럼으로부터 용리시키기 위해 사용되는 용액에 첨가될 수 있다.
일부 양태에서, 본원에서 기술되는 [18F]DCFPyL을 합성하는 방법은 다량의 [18F]DCFPyL을 제공한다. 일 양태에서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율은 적어도 20 mCi이다. 일 양태에서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율은 적어도 100 mCi이다. 일 양태에서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율은 적어도 400 mCi이다.
본원에서 제공되는 또 다른 양태는 DCFPyL 전구체를 방사선 플루오르화시키는 방법으로서, (i) [18F]플루오라이드 이온을 카트리지에서 포집하는 단계; (ii) 카트리지를 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC)의 용액으로 용리시켜 카트리지에 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 방출시키는 단계; (iii) 단계(ii)로부터 [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리액을 건조시키는 단계; (iv) DCFPyL 전구체(예를 들어, 도 5에 도시된 화합물(3))의 용액을 단계(iii)로부터의 [18F]플루오라이드 이온에 첨가하는 단계; 및 (v) 단계(iv)의 배합된 용액을 가열하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포집하기 위한 카트리지는 음이온 교환 크로마토그래피 카트리지(예를 들어, Chromafix 30-PS-HCO3 SPE 카트리지)이다. 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, 카트리지는 [18F]플루오라이드 이온을 카트리지에 포집하기 전에 고순도 물로 세척함으로써 사전-컨디셔닝될 수 있다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나의 일부 양태에서, (c)로부터의 [18F]플루오라이드 이온은 건조된다. 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 생성하기 위해, 일부 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 (c)의 용리물은 약 80℃ 내지 약 150℃, 예를 들어, 약 110℃의 온도에서 건조될 수 있다. 일부 양태에서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 (c)의 용리물은 질소 흐름 하에서 건조될 수 있다. 일부 양태에서, 건조 공정은 약 50초 내지 약 300초, 또는 더욱 바람직하게는 150초 동안 지속될 수 있다. 일부 양태에서, CH3CN이 추가 건조를 위해 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가될 수 있다.
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 일 양태에서, DCFPyL 전구체의 건조된 [18F]플루오라이드 이온으로의 첨가시, 배합된 용액은 예를 들어, 약 30℃ 내지 약 70℃로 가열된다. 일부 양태에서, 가열은 약 2분 내지 약 10분 동안 수행될 수 있다. 일 양태에서, 가열은 약 50℃에서 약 6분 동안 수행된다. 가열이 당해 공지된 임의의 방법에 의해 제공될 수 있지만, 일 양태에서, 가열은 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 20초 내지 약 200초 동안 약 40 W 내지 약 60 W로 조사함으로써 제공된다. 일 양태에서, 가열은 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 30초 내지 약 150초 동안 약 50 W로 조사함으로써 제공된다.
본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나에 의해 생성된 [18F]DCFPyL을 포함하는 조성물이 제공된다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]DCFPyL은 적어도 약 50 Ci/μmole의 평균 비활성도(specific activity)를 갖는다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일 양태에서, [18F]DCFPyL은 적어도 약 50 Ci/μmole 또는 적어도 약 100 Ci/μmole의 평균 비활성도를 갖는다.
본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일부 양태에서, [18F]DCFPyL의 방사 화학적 순도는 약 95% 내지 약 100%의 범위이다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일부 양태에서, 조성물은 약 400 ppm 이하의 농도로 아세토니트릴을 포함한다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일부 양태에서, 조성물은 약 3,000 ppm 이하의 농도로 메탄올을 포함한다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일부 양태에서, 조성물은 50 ppm 이하의 농도로 메탄올을 포함한다.
본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일 양태에서, 조성물은 하나 이상의 크립탄드(cryptand), 예를 들어, 하나 이상의 Kryptofix® 화합물을 포함하지 않는다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일 양태에서, 조성물은 트리에틸아민을 포함하지 않는다. 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나의 일 양태에서, 조성물은 t-부탄올을 포함하지 않는다.
또한, 본원에서 기술되는 조성물 중 어느 하나를 포함하는 키트(kit)가 본원에 제공된다.
DCFPyL 전구체 및 [18F]DCFPyL의 방사성 합성에 사용하기 위한 시약을 포함하는 키트가 본원에 제공된다. 일 양태에서, 키트는 DCFPyL 전구체 및 인산을 포함한다. 또 다른 양태는 DCFPyL 전구체 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트를 포함하는 키트를 제공한다.
본원에서 제공되는 키트 중 어느 하나의 일부 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄이다. 일 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트이다. 다른 양태에서, DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로아세테이트이다.
본원에서 제공되는 키트 중 어느 하나의 일 양태에서, 키트는 DCFPyL 전구체 및 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나에 따른 방사성 표지화를 위한 설명서를 포함한다.
본원에서 제공되는 키트 중 어느 하나의 일 양태에서, 키트는 DCFPyL 전구체 및 [18F]DCFPyL에 대한 QC Acceptance Specification(2016)를 포함한다.
본원에서 제공되는 키트 중 어느 하나의 일 양태에서, 키트는 하나 이상의 크립탄드, 예를 들어, 하나 이상의 Kryptofix® 화합물을 포함하지 않는다. 본원에서 제공되는 키트 중 어느 하나의 일 양태에서, 키트는 [18F]플루오라이드 이온, 예를 들어, 내방사선성 용기(radiation-resistant container)에 패키징된 [18F]플루오라이드 이온을 추가로 포함한다.
본원에서 기술되는 조성물 및/또는 키트는 이미징, 예를 들어 진단 이미징을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 세포, 기관 또는 조직을 임의의 양태의 조성물과 접촉시키는 것을 포함하는 이미징 방법이 본원에 제공된다.
다른 양태에서, 조성물의 임의의 양태의 조성물을 대상에게 투여하는 방법이 본원에 제공된다. 예를 들어, 이 방법은 암을 이미징하고/거나 치료하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 개시내용의 범위 내에 (i) 본원에서 기술된 방사성 플루오르화 모듈(방사성 플루오르화 모듈)(RFM) 또는 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기를 포함하는 장치; 및 (ii) 본원에서 기술되는 방법 중 어느 하나가 수행될 수 있는 방사성 플루오르화 모듈(RFM) 또는 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기를 포함하는 장치가 포함된다.
본 명세서에 기술되는 요지의 특정 양태는 상술되었고, 이는 본 명세서에 기술되는 요지에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 언급된 바, 그 밖의 양태는 이하에서 본원에서 기술되는, 첨부되는 실시예 및 도면과 관련하여 취해질 때 설명이 이어짐에 따라 명백해질 것이다.
따라서, 본 명세서에 기술되는 요지를 일반적인 용어로 기술하였으므로, 이제 첨부된 도면이 참조될 것이며, 이는 반드시 일정 비율로 도시된 것은 아니다.
도 1은 DCFPyL 전구체, 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(3)의 합성을 나타내는 도식이다.
도 2a 및 도 2b는 [18F]t-부틸 보호된 DCFPyL의 그래디언트(gradient) HPLC를 나타낸다(도 2a ― 방사능, 도 2b ― UV).
도 3은 DCFPyL, 트리메틸암모늄 전구체 및 플루오로 보호된 중간체 표준물의 그래디언트 UV HPLC를 나타낸다.
도 4는 분취 정제(preparative purification) 전 최종 미정제 [18F]DCFPyL의 그래디언트 HPLC를 나타낸다.
도 5는 [18F]DCFPyL의 방사성 합성(radiosynthesis)을 보여주는 도식이다.
도 6a 및 도 6b는 [18F]DCFPyL의 분취 HPLC의 방사능(도 6a) 및 UV(도 6b) 크로마토그램(chromatogram)을 나타낸다.
도 7a는 [18F]DCFPyL의 QC 크로마토그램을 나타낸다. 담체 DCFPyL에 대한 0.0134 nmole의 질량.
도 7b는 [18F]DCFPyL의 담체 첨가된 크로마토그램을 나타낸다. DCFPyL의 표준 용액의 첨가가 질량을 0.0384 nmole로 증가시킨다.
도 8a 및 도 8b는 최종 포뮬레이션된 [18F]DCFPyL의 그래디언트 HPLC 크로마토그램을 나타낸다. 도 8b는 청색의 최종 생성물의 UV 흔적, 및 존재하는 최종 생성물이 없는 그래디언트 흔적을 나타내는 회색의 염수의 블랭크 주입에 대한 오버레이를 나타낸다.
특허 또는 출원 파일에는 컬러 실행된 적어도 하나의 도면이 포함된다. 그레이스케일(grayscale) 및 컬러 도면이 있는 이 특허 또는 특허 출원 공보의 사본은 요청 및 필요한 수수료 지불시에 특허청에 의해 제공될 것이다.
상세한 설명
본 명세서에서 개시되는 요지가 이제 이후 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이며, 본 발명의 모든 구체예가 아닌 일부 구체예를 나타낸다. 동일한 번호는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 개시되는 요지는 다수의 상이한 형태로 구체화될 수 있고, 본원에서 제시되는 구체예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려, 이들 구체예는 이 개시내용이 적용 가능한 법적 요건을 만족시키도록 제공된다. 실제로, 본원에서 제시된 본 명세서에서 개시되는 요지의 많은 변형 및 다른 구체예는, 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는, 본 명세서에서 개시되는 요지와 관련된 당업자라면 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 명세서에서 개시되는 요지는 기술되는 특정 구체예로 한정되지 않아야 하고, 변형 및 그 밖의 구체예는 첨부되는 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 개시되는 요지는 보결 기(prosthetic group)의 방사성 플루오르화 및 자동화 방사 화학 합성 모듈을 사용하여 우레아에 커플링하는 것을 포함하는 다단계 합성에 의해 [18F]DCFPyL를 제조하는 것을 제공한다. 보호 에스테르 기를 제거하고 정제하는 것과 함께 이러한 트레이서의 자동화 합성은 2 개의 반응기, 2 개의 전구체를 이용하는 다수의 개별 합성 단계, 90분의 합성 시간을 포함하며, 낮은 내지 중간 정도의 방사 화학적 수율의 최종 생성물을 생성한다.
따라서, 자동화 합성으로 단일 전구체로부터와 같이, 증가된 방사 화학적 수율로 [18F]DCFPyL을 합성하는 개선된 방법이 본원에 제공된다. 이 방법으로 생성되는 [18F]DCFPyL의 사용 방법과 같이 본원에서 고려되는 관련 조성물이 제공된다. 제공되는 방법은 높은 비활성도를 갖는 [18F]DCFPyL의 조성물을 형성하는 것으로 밝혀졌다.
또한, 본원에서 기술되는 [18F]DCFPyL의 합성 방법이 DCFPyL 전구체를 상이한 할로겐-기반 방사성 동위 원소로 방사성 표지화하는데 적용될 수 있음이 고려된다.
[ 18 F]DCFPyL의 합성
일부 구체예에서, PMSA 억제제 [18F]DCFPyL는 단일 DCFPyL 전구체, 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(3, 도 5에 도시된 구조식)의 방사성 플루오르화, 이어서 t-부틸 기의 탈보호 및 후속 정제에 의해 합성될 수 있다.
바람직하게는, 제공되는 방법은 (i) 에스테르 모이어티 보호기를 포함하는 DCFPyL 전구체를 방사성 플루오르화시켜 방사성 플루오르화된 DCPFPyL 전구체를 형성시키는 단계; (ii) 단계(i)의 방사성 플루오르화된 DCPFPyL 전구체의 에스테르 모이어티 보호기를 인산으로 탈보호시켜 반응 혼합물 중에 [18F]DCFPyL를 형성시키는 단계; 및 (iii) 단계(ii)의 반응 혼합물로부터 [18F]DCFPyL를 정제하여 [18F]DCFPyL를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, [18F]DCFPyL를 형성시키기 위한 방사성 플루오르화 및 탈보호 단계는 하나의 반응기 또는 하나의 포트(pot)에서 수행된다.
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체는 하기 화학식(I)의 화합물 또는 이의 염이다:
상기 식에서, Q는 인산 처리에 의해 제거될 수 있는 에스테르 모이어티의 보호기이다. 본원에서 사용되는 "보호기"는 분자내 재생성된 작용기 또는 다른 작용기를 공격하지 않는 쉽게 이용 가능한 시약에 의해 선택적으로 제거될 수 있는 화학적 치환기이다. 적합한 보호기는 예를 들어 문헌(Wutz 등("Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, Fourth Edition," Wiley-Interscience, 2007))에서 찾을 수 있다. Wutz 등(페이지 533-643)에 의해 기술된 바와 같이, 에스테르 모이어티를 보호하기 위한 보호기가 특정 구체예에서 사용된다. 보호기의 특정예는 벤질, p-메톡시벤질(PMB), 3차 부틸(3차-부틸, 또는 t-부틸), 메톡시메틸(MOM), 메톡시에톡시메틸(MEM), 메틸티오메틸(MTM), 테트라하이드로피라닐(THP), 테트라하이드로푸라닐(THF), 벤질옥시메틸(BOM), 트리메틸실릴(TMS), 트리에틸실릴(TES), t-부틸디메틸실릴(TBDMS), 및 트리페닐메틸(트리틸, Tr)를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
상기 식에서 L은 [18F]플루오라이드 이온과 결합되는 DCFPyL 전구체가 친핵성 헤테로방향족 치환 반응을 통해 [18F]DCFPyL를 형성하도록 하는 화학적 모이어티 또는 이탈기(leaving group)이다. 일부 구체예에서, L은 원자 또는 원자 그룹의 양전하일 수 있다. 일부 구체예에서, L은 트리(C1-C6 알킬)암모늄(예를 들어, 트리메틸 암모늄)이고, 적합한 상대이온은 무기 산, 예를 들어, 염산, 브롬화수소, 인산, 메타인산, 과염소산, 질산 및 황산으로부터 유래된 것들, 및 유기 산, 예를 들어, 타르타르산, 트리플루오로아세트산, 시트르산, 말산, 락트산, 푸마르산, 벤조산, 글리콜산, 글루콘산, 석신산, 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 및 파라-톨루엔설폰산으로부터 유래된 것들로부터 선택되고; 바람직하게는 클로라이드, 브로마이드, 퍼클로레이트 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 트리플루오로메탄설포네이트로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 트리플루오로메탄설포네이트 상대이온이다.
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체는 Q가 3차-부틸인, 상기 제시된 바와 같은 구조식(I)을 갖는다.
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체는 L이 N+(CH3)3 또는 트리메틸 암모늄 염인, 상기 제시된 바와 같은 구조식(I)을 갖는다.
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체는 Q가 3차-부틸이고, L이 N+(CH3)3 또는 트리메틸 암모늄 염인, 상기 제시된 바와 같은 구조식(I)을 갖는다.
본원에서 사용되는 용어 "탈보호"는 카보닐 기가 형성된 에스테르 모이어티의 보호기의 제거를 지칭한다.
방사성 플루오르화 모듈
방사성 플루오르화 모듈은 화합물을 방사성 플루오르화시키기 위한 시스템이다. 방사성 플루오르화 모듈은 자동화되고 원격 제어되어 방사성 플루오르화를 수행함으로써 방사선 노출을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 방사성 플루오르화 모듈은 복수의 상이한 하위-모듈을 포함할 수 있으며, 각각의 하위-모듈은 본원에서 기술되는 바와 같이 [18F]DCFPyL의 합성 방법의 단계를 수행하도록 구성된다. 일부 구체예에서, 방사성 플루오르화 모듈은 방사성 플루오르화를 위한 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 제조하기 위한 제1 하위-모듈, DCFPyL 전구체로부터 [18F]DCFPyL의 방사성 합성을 수행하기 위한 제2 하위-모듈, 및 방사성 합성 반응 혼합물로부터 [18F]DCFPyL을 정제하기 위한 제3 하위-모듈을 포함할 수 있다. 각각의 하위-모듈은 예를 들어, 튜브 및/또는 펌프를 연결함으로써 작동 가능하게 연결될 수 있다. 일부 구체예에서, 방사성 플루오르화 모듈은 [18F]플루오라이드 이온을 생성하기 위한 하위-모듈을 추가로 포함할 수 있으며, 이 하위-모듈은 방사성 플루오르화를 위해 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 제조하기 위해 제1 하위-모듈에 의해 수용될 수 있다.
일부 구체예에서, 방사성 플루오르화 모듈은 추가로 반응 조건을 모니터링하기 위해 온-라인 센서(on-line sensor)(예를 들어, 온도, 압력, 유량, 및 방사능에 대한)를 포함하도록 구성될 수 있다. 일부 구체예에서, 방사성 플루오르화 모듈은 추가로 각 단계 후 반응 생성물의 품질을 모니터링하기 위해 하위-모듈의 다운스트림 또는 업스트림에 온라인 분석기를 포함하도록 구성될 수 있다.
일부 구체예에서, [18F]DCFPyL은 맞춤형 방사성 플루오르화 모듈(RFM)을 사용하여 합성된다. 일부 구체예에서, RFM 하드웨어(hardware)는 가열 블록, 두 개의 실린지 펌프, 예컨대 두 개의 Tecan Carvro 시린지 펌프, 멀티-포트 캡, 예컨대 표준 v-바이알 용으로 구성된 것, 및 밸브가 있는 시약 첨가 바이알을 포함한다. 일부 구체예에서, RFM은 열 가열 캐비티(thermal heating cavity)를 추가로 포함한다. 일부 구체예에서, 열 가열 캐비티는 마이크로파 캐비티에 의해 대체된다. 일부 구체예에서, v-바이알은 5-mL v-바이알이다.
RFM은 Labview Real-Time 소프트웨어 소스를 실행하는 랩톱 컴퓨터에 연결된 National Instruments Compact Fieldpoint 소스 모듈에 의해 제어될 수 있다. 방사성 플루오르화 모듈을 제어하는 데 사용되는 소프트웨어는 National Instruments LabVIEW 프로페셔널(professional) 및 LabVIEW Real-Time 플랫폼(platform)에 기반하여 제작되었다. 자동화 RFM 및 제어 소프트웨어의 예시적인 구성은 Ravert 등의 문헌에서 묘사되고(Ravert, et al., 2014), 및 또한 Ravert 등의 문헌(Ravert et al., 2015)에 기술되어 있으며, 이러한 구성은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 일부 구체예에서, 하드웨어-소프트웨어 시스템은 [18F]-플루오라이드의 수집에서 세미-분취용 HPLC로 반응 혼합물을 주입하는 단계를 포함하여 완전 자동화를 허용한다. 일부 구체예에서, RFM은 부분 자동화를 위해 구성될 수 있다.
일부 구체예에서, [18F]DCFPyL는 ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기(Sofie Biosciences, Inc., Culver City, CA)(Lazarie et al., 2014)를 사용하여 합성된다. 일부 구체예에서, ELIXYS의 세 개의 반응기 중 단 하나가 [18F]DCFPyL를 합성하는데 사용된다.
일반적으로, 반응물(들), 반응 중간체(들), 또는 생성물(들)에 접촉하거나 노출되는 합성 모듈의 구성요소(예를 들어, 밸브 또는 튜브) 또는 표면은 불활성 물질, 및/또는 예를 들어 산 또는 염기, 및/또는 방사성 합성 동안에 임의의 반응물(들), 반응 중간체(들), 또는 생성물(들)의 표면 흡수를 최소화하는 물질에 반응성이 아닌 물질로 이루어지거나 코팅되어야 한다. 일부 구체예에서, 합성 모듈의 일부 또는 모든 구성요소(예를 들어, 밸브 또는 튜브) 및/또는 표면은 방사성 합성시 임의의 불소 오염화를 최소화하기 위해 불소를 함유하지 않는다. 본원에서 사용되는 용어 "불소를 함유하지 않는"은 0.01% 이하(예를 들어, 0.005% 이하, 0.001% 이하, 0.0001% 이하, 또는 0% 포함)의 불소 원자 또는 플루오라이드 이온을 지칭한다. 일 구체예에서, 합성 모듈의 일부 또는 모든 구성요소(예를 들어, 밸브 또는 튜브) 및/또는 표면은 플루오로폴리머, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 수직형, 소량 용기로부터의 전달 손실 및 전달 시간을 최소화하는 유체 경로 설계가 사용된다.
DCFPyL 전구체, [ 18 F]플루오라이드, 및 [ 18 F]플루오라이드 표준물의 합성
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체는 하기 구조식(II)을 갖는 화합물 A와 하기 구조식(III)을 갖는 화합물 B 또는 이의 염의 아실화 반응에 의해 합성될 수 있다:
상기 식에서, 구조식(II)를 갖는 화합물 A의 Q는 상기 정의된 바와 같이 인산의 처리에 의해 제거될 수 있는 에스테르 모이어티의 보호기이고,
상기 식에서, 구조식(III)를 갖는 화합물 B 또는 이의 염의 L은 상기 정의된 바와 같은 이탈기이다.
일부 구체예에서, 구조식(II)를 갖는 화합물 A는 다음과 같다:
상기 식에서, Q는 3차-부틸 기이다.
일부 구체예에서, 구조식(III)를 갖는 화합물 B는 다음과 같고, 상기 정의된바와 같은 상대이온을 갖고, 바람직하게는 트리플루오로메탄설포네이트이다:
일부 구체예에서, DCFPyL 전구체(3, 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트)는 도 1에 도시된 바와 같이 트리메틸암모늄 니코틴산 에스테르(2)의 트리플레이트 염 및 우레이도 화합물(1)의 커플링으로부터 합성될 수 있다. 디클로로메탄 중의 화합물(1)이 트리에틸아민(TEA) 및 화합물(2)과 혼합된다. 실온에서 인큐베이션한 후, 생성물은 건조될 수 있고, 반-고체가 아세토니트릴 및 디메틸 에테르 중에 형성된다. 일부 구체예에서, 건조를 위해 진공이 적용될 수 있다. DCFPyL 전구체는 C-18 컬럼(예를 들어, C-18 Sep-Pak Vac)을 사용하여 정제될 수 있다. DCFPyL 전구체의 상대 이온은 정제 동안에 교환될 수 있다. 따라서, 일부 구체예에서, 정제된 DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트이다. 일부 구체예에서, 정제된 DCFPyL 전구체는 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로아세테이트이다. 일부 구체예에서, 분획이 동결 건조되어 백색 고체를 형성할 수 있다.
일부 구체예에서, [18F]플루오라이드는 산소-18 풍부한 물을 General Electric Medical Systems(GEMS, Uppsala, Sweden) PET트레이스 사이클로트론(PETtrace cyclotron)의 니오븀 바디(niobium body)의 고수율 [18F]플루오라이드 타깃에 로딩하고, 타깃을 양성자 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다.
((2S)-2-[[(1S)-1-카복시-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일아미노]펜탄디오산, DCFPyL 표준물, ((2S)-2-[[(1S)-1-t-부틸카복실레이트-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일-아미노]-디-t-부틸 펜탄디오에이트, 플루오르화된 보호된 중간체 표준물, 포르메이트 염 2-[3-[1-t-부틸카복실레이트-(5-아미노펜틸)]-우레이도]-디-t-부틸 펜탄디오에이트(1) 및 N,N,N-트리메틸-5-((2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)카보닐)-피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(2)의 합성 방법이 본원에 제공된다. 방법의 예는 개시되어 있으며(Chen, et al., 2011; Banerjee, et al., 2008; Olberg, et al., 2010), 이러한 방법의 설명은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
방사성 플루오르화, 탈보호 및 정제
본원에서 제공된 바와 같은 전구체를 방사성 플루오르화시키는 방법이 제공된다. 일 구체예에서, 이 방법은
(i) [18F]플루오라이드 이온을 카트리지에서 포집하는 단계;
(ii) 카트리지를 테트라부틸암모늄 염기 염(예를 들어, 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC))의 용액으로 용리시켜 카트리지에 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 방출시키는 단계;
(iii) [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리물을 건조시키는 단계;
(iv) 유기 용매 또는 비양성자성 용매(예를 들어, 아세토니트릴) 중의 DCFPyL 전구체의 용액을 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가하는 단계; 및
(v) 단계(iv)의 배합된 용액을 가열하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에서, 카트리지는 용리 후 유기 용매, 예컨대 아세토니트릴로 헹구어질 수 있다.
일부 구체예에서, 모든 화학물질 및 성분은 먼저 RFM 또는 ELIXYS 합성 카세트에 로딩된다. 이후, [18F]플루오라이드 이온이 음이온 교환 카트리지, 예컨대 Chromafix 30-PS-HCO3 Solid Phase Extraction(SPE) 카트리지(ABX GmbH, Radeberg, Germany)에 전달되며, 일부 경우에 카트리지가 고순도 물로 세척함으로써 사전컨디셔닝된다. 고순도 물은 예를 들어, Fluka로부터 상업적으로 입수 가능하다. 일부 구체예에서, 고순도 물은 25℃에서 ~10-8 S/cm(예를 들어, 5.5 × 10-8 S/cm)의 전기 전도도(또는 전기 저항의 상호 조건에서 대략 10 MΩ·cm, 예를 들어, 18 MΩ·cm)를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 고순도 물은 멸균된다. 일부 구체예에서, 사전컨디셔닝을 위해 사용되는 물의 용량은 0.5-2 mL(예를 들어, 1 mL)이다. 일부 구체예에서, [18O]물은 재활용을 위해 수집된다. 일부 구체예에서, 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 갖는 수지 카트리지는 이후 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC)의 용액으로 용리된다. 일부 구체예에서, 상기 기술된 바와 같은 RFM이 사용되는 경우, 약 500 내지 약 700 μL(예를 들어, 600 μL) TBABC가 용리를 위해 사용된다. 일부 구체예에서, 상기 기술된 바와 같은 ELIXYS 시스템이 사용되는 경우, 약 200 내지 약 400 μL(예를 들어, 300 μL) TBABC가 용리를 위해 사용된다. 일부 구체예에서, 그 밖의 염기(예를 들어, Kryptofix® 2.2.2와 함께 포타슘 바이카보네이트 또는 포타슘 아세테이트)가 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, 용리액이 수집된 바이알이 묽은 질산으로 세척되고, 고순도 물(예를 들어, HPLC 물)로 세척되고, 밤새 80℃에서 건조된다.
일부 구체예에서, 카트리지로부터 용리된 [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용액이, 카트리지를 아세토니트릴로 헹군 후 표준 열 가열 블록에서의 제어되는 질소 흐름으로 약 80℃ 내지 약 150℃(예를 들어, 110℃)에서 건조된다. 일부 구체예에서, 약 50초 내지 약 300초(예를 들어, 150초) 동안 약 250 내지 약 400 mL/ml(예를 들어, 325 mL/min)의 질소 흐름이 사용된다. 일부 구체예에서, 카트리지로부터 용리된 [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용액은 무수 아세토니트릴의 하나 이상의 연속적인 첨가 및 제거를 통해 공비적으로 건조된다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 하나 이상(예를 들어, 2, 3 또는 4회)의 아세토니트릴의 첨가는 추가의 건조에 대해 각각 약 50초 내지 약 300초 동안 가열된다. 예를 들어, 2번의 별도의 아세토니트릴 첨가(각각 250 μL)는 각각 150초 및 180초 동안, 또는 각각 90초 및 105초 동안 가열될 수 있다. 일부 구체예에서, 아세토니트릴은 진공 및 질소 흐름 하에서 가열될 수 있다. 일부 구체예에서, 바이알은 압축 공기를 사용하여 40℃-60℃(예를 들어, 45℃ 또는 50℃)의 온도로 냉각된다. 일부 구체예에서, 분당 5-10 리터(예를 들어, 분당 6리터)의 공기 흐름이 사용된다.
이후, 아세토니트릴 중의 DCFPyL 전구체(예를 들어, 도 5에서 3)의 용액이 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 함유하는 반응 바이알에 첨가될 수 있다. 일부 구체예에서, 용액은 약 2분 내지 약 10분(예를 들어, 5분 또는 6분) 동안 약 30℃ 내지 약 70℃(예를 들어, 45 또는 50℃)로 가열될 수 있다. 일부 구체예에서, 용액은 약 20초 내지 약 200초(예를 들어, 20, 30, 60, 100, 150 또는 200초) 동안 약 40 W 내지 약 60 W(예를 들어, 40 W, 50 W, 또는 60 W)로 마이크로파 조사된다.
탈보호 단계를 위해, 약 300 내지 약 400 μL(예를 들어, 350 μL)의 인산(60-90%, 예를 들어, 75% 또는 85%) 또는 1.8 내지 2.5(예를 들어, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.12, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5)의 pKa를 갖는 산이, 예를 들어 반응 혼합물을 냉각하지 않으면서 첨가된다. 일부 구체예에서, 바이알은 약 2분 내지 약 10분(예를 들어, 6분) 동안 약 30℃ 내지 약 55℃(예를 들어, 45℃)에서 유지된다. 이후, 반응물은 켄칭되고, 약 2 내지 약 2.5의 pH로 완충된다. 일부 구체예에서, 켄칭 및 완충은 수산화나트륨 및 인산이수소나트륨 완충제를 첨가함으로써 달성된다. 완충제 시약의 예시적인 농도 및 용량은 다음과 같다: (2M, 2 mL) 및 인산이수소나트륨 완충제(10 mM, pH 2.1, 1 mL).
[18F]DCFPyL의 정제를 위해, 당해 알려져 있는 표준 기술이 적용될 수 있다. 일부 구체예에서, 미정제 반응 혼합물이 C18 컬럼에 주입되고, 메탄올과 인산이수소나트륨의 혼합물로 용리된다. 예를 들어, 미정제 반응 혼합물은 15:85 메탄올: 0.01N 인산이수소나트륨(pH 2.1)의 혼합물로 용리될 수 있다. 일부 구체예에서, [18F]DCFPyL은 HPLC 물의 저장소에서 수집된다. 수집된 분획은 C-18 Sep-pak Plus Long 카트리지를 통해 질소로 푸시(push)되고, HPLC 물로 씻어낼 수 있다. 일부 구체예에서, 방사성 트레이서 생성물은 무수 에탄올로 용리된 후 0.2-μm 멸균 필터를 통해 멸균 식염수로 용리된다. 일부 구체예에서, 생성물은 멸균 식염수로 사전 로딩된 멸균 바이알에 침전된다. 일부 구체예에서, 수집 및/또는 용리는 소듐 아스코르베이트의 존재 하에 수행된다.
일부 구체예에서, [18F]DCFPyL의 합성 방법은 모든 표준 USP Chapter <823> 수용 시험 기준을 준수하면서 많은 mCi 양을 생성한다. 일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 방사성 합성 방법은 적어도 20 mCi [18F]DCFPyL, 예를 들어, 적어도 30, 적어도 40, 적어도 50, 적어도 60, 적어도 70, 적어도 80, 90, 적어도 100, 적어도 150, 적어도 200, 적어도 300, 적어도 400, 적어도 500, 적어도 600 mCi [18F]DCFPyL의 수율을 갖는다.
HPLC 분석
품질 관리 HPLC 분석을 위해, 당해 공지되어 있는 다양한 공지된 분석 크로마토그래피 시스템이 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, [18F]DCFPyL의 화학적 및 방사 화학적 성질이 Agilent 1260 Infinity 시스템을 사용하여 결정될 수 있다. 예시적인 Agilent 1260 Infinity 시스템 구성이 사중 펌프, HiP ALS 오토샘플러(autosampler), 및 264 nm로 설정된 Max-Light 플로우 셀(flow cell)과 NaI 방사능 검출기가 있는 Bioscan Flow-Count 인터페이스(interface)가 있는 DAD UV 검출기가 있는 시스템 구성은 Ravert 등의 문헌(J. Label Compt. Radiopharm 2014, 57: 695; J. Label Compt. Radiopharm 2015, 58: 180)에 기술되어 있으며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 일부 구체예에서, Agilent OpenLAB 크로마토그래피 데이터 시스템이 크로마토그래피 데이터를 수집 및 분석하기 위해 사용된다. 크로마토그래피 조건의 일 예시적인 세트는 다음과 같다: 2 mL/min의 유량 및 264 nm로 설정된 UV에서 10:90 아세토니트릴(MeCN):트리에틸아민(TEA)/포스페이트 완충제(pH 3.2)의 혼합물로 용리되는 Atlantis T3 C18 5 μm 4.6 × 150 mm(Waters Corp., Milford, MA) 컬럼. 일부 구체예에서, 하기 화합물이 HPLC 분석을 위한 표준물로서 사용될 수 있다: ((2S)-2-[[(1S)-1-카복시-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일아미노]펜탄디오산, DCFPyL 표준물, ((2S)-2-[[(1S)-1-t-부틸카복실레이트-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일-아미노]-디-t-부틸펜탄디오에이트, 플루오르화된 보호된 중간체 표준물.
조성물
본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 형성된 생성물의 조성물이 본원에 제공된다. 이러한 조성물은 단독으로 또는 경우에 따라 의도된 용도를 위한 다른 성분 또는 화합물과 조합하여 사용될 수 있다.
일부 구체예에서, [18F]DCFPyL은 적어도 10 Ci/μmole, 예컨대, 이를 테면, 적어도 20, 적어도 30, 적어도 40, 적어도 50, 적어도 60, 적어도 70, 적어도 80, 적어도 90, 적어도 100, 적어도 110, 적어도 120, 적어도 130, 적어도 140, 적어도 150 Ci/μmole, 또는 그 초과의, 평균 비활성도를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, [18F]DCFPyL는 약 40 내지 약 150 Ci/μmole의 평균 비활성도를 가질 수 있다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 아세토니트릴을, 약 400 ppm 이하, 예컨대, 이를 테면, 300 ppm 이하, 200 ppm 이하, 100 ppm 이하, 50 ppm 이하, 25 ppm 이하, 10 ppm 이하, 5 ppm 이하, 1 ppm 이하, 또는 그 미만의 농도로 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 아세토니트릴을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 메탄올을, 약 3,000 ppm 이하, 예컨대, 이를 테면, 2,000 ppm 이하, 1,000 ppm 이하, 500 ppm 이하, 250 ppm 이하, 100 ppm 이하, 50 ppm 이하, 10 ppm 이하, 1 ppm 이하, 또는 그 미만의 농도로 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 메탄올을 약 0-50 ppm의 농도로 포함한다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 하나 이상의 크립탄드, 예를 들어, 하나 이상의 Kryptofix® 화합물을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 t-부탄올을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 트리에틸아민을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 크립탄드 중 어느 하나, 예를 들어, Kryptofix® 화합물, t-부탄올, 및 트리에틸아민을 포함하지 않는다.
일부 구체예에서, 본원에서 기술되는 조성물은 적어도 95% 또는 그 초과, 예를 들어, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%, 또는 100% 이하의 [18F]DCFPyL의 방사 화학적 순도를 갖는다.
장치
또한, 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나를 수행하는데 사용될 수 있는 합성 모듈이 제공된다. 예시적인 모듈은 본원에서 제공된 ELIXYS 수정 시스템뿐만 아니라 실시예에서 기술되는 바와 같은 RFM을 포함한다. 바람직한 구체예에서, 모듈은 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나의 구성요소를 포함한다. 다른 바람직한 구체예에서, 모듈은 실시예에서뿐만 아니라 상기 기재된 바와 같은 것들이다. 같다.
사용 방법
또한, 유효량의 본원에서 제공된 바와 같은 화합물을 세포, 기관 또는 조직에 접촉시키거나 대상에게 투여하는 것을 포함하는, 하나 이상의 세포, 기관 또는 조직을 이미징하는 방법이 본원에 제공된다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 기관 또는 조직은 전립선 조직, 신장 조직, 뇌 조직, 혈관 조직 또는 종양 조직을 포함한다.
일 구체예에서, 이미징 방법은 PSAM를 타깃팅함으로써 이미징에 적합하다. 다른 구체예에서, 이미징 방법은 암, 종양 또는 신생물의 이미징에 적합하다. 추가의 구체예에서, 암은 눈 또는 안구암, 직장암, 결장암, 자궁 경부암, 전립선 암, 유방암 및 방광암, 구강암, 양성 및 악성 종양, 위암, 간암, 췌장암, 폐암, 자궁체암, 난소암, 전립선 암, 고환암, 신장 암, 뇌암(예를 들어, 신경교종), 인후암, 피부 흑색종, 급성 림프구성 백혈병, 급성 골수성 백혈병, 유잉 육종(Ewing's Sarcoma), 카포시 육종(Kaposi's Sarcoma), 기저 세포 암종 및 편평 세포 암종, 소세포 폐암, 융모 선암, 횡문근 육종, 혈관 육종, 혈관 내피종, 윌름 종양, 신경 모세포종, 구강/인두 암, 식도암, 후두암, 림프종, 신경 섬유종증, 결절성 경화증, 혈관종 및 림프관신생을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 제공되는 이미징 방법은 PSMA가 포함되는 임의의 생리학적 과정 또는 특징을 이미징하기에 적합하다. 일부 구체예에서, 이미징 방법은 PSMA의 높은 농도를 나타내는 조직 또는 타깃의 영역을 확인하는데 적합하다. 예시적인 적용은 글루타메이트 신경 전달, 시냅스전 글루타메이트 신경 전달, PSMA를 발현하는 악성 종양 또는 암, 전립선 암(전이된 전립선 암 포함) 및 혈관 신생을 이미징하는 것을 포함한다. 고형 종양은 신생 혈관증에서 PSMA를 발현한다. 그러므로, 본원에서 제공되는 방법 및 조성물은 폐, 신장 세포, 아교모세포종, 췌장, 방광, 육종, 흑색종, 유방, 결장, 배아 세포, 갈색 세포종, 식도 및 위를 포함하는 고형 종양을 이미징하는데 사용될 수 있다. PSMA는 다양한 악성 종양의 종양 부근 및 내종양 영역의 모세 혈관 내피 세포에서 빈번하게 발현되므로 제공되는 방법 및 조성물은 이러한 악성 종양을 이미징하는데 사용될 수 있다. 또한, 자궁 내막, 신경초종 및 바렛 식도(Barrett's esophagus)를 포함하는 특정 양성 병변 및 조직이 제공되는 방법 및 조성물에 따라 이미징될 수 있다.
제공되는 혈관 신생을 이미징하기 위한 방법 및 조성물은 혈관 신생이 일어나는 다양한 질병 및 질환을 이미징하는데 사용하기에 적합하다. 예시적이고 비 한정적인 예는 종양, 콜라겐 혈관 질환, 암, 뇌졸중, 혈관 기형 및 망막 병증을 포함한다. 제공되는 혈관 신생을 이미징하는 방법 및 조성물은 또한 정상 조직 발달의 진단 및 관찰에 사용하기에 적합하다.
본원에서 제공되는 방법 또는 조성물 중 어느 하나의 특정 구체예에서, 방사성 표지된 화합물의 조성물은 본원에서 기술된 비활성도의 수준과 같은 높은 비활성도를 갖는다.
본원에서 제공되는 방법 또는 조성물 중 어느 하나의 특정 구체예에서, 방사성 표지된 화합물은 양전자 방출 단층 촬영(PET) 또는 양전 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영(PET/CT)에 의해 검출된다. 이미지는 부위에 축적되는 이미징화제의 공간 분포의 차이로 인해 생성될 수 있다. 공간 분포는 특정 라벨, 예를 들어, 감마 카메라, PET 장치, PET/CT 장치 등에 적합한 임의의 수단을 사용하여 측정될 수 있다. 이미징화제의 축적 정도는 방사성 방출을 정량화하기 위한 공지된 방법을 사용하여 정량화될 수 있다.
일반적으로, 이미징을 위해 본원에서 제공되는 조성물의 검출 가능 유효량이 대상에게 투여될 수 있다. 본 발명에 따르면, "검출 가능 유효량"은 임상 용도로 이용 가능한 장비를 사용하여 수용 가능한 이미지를 산출하기에 충분한 양으로서 정의된다. 본원에서 제공되는 조성물의 검출 가능 유효량은 1회 초과의 주입으로 투여될 수 있다. 검출 가능 유효량은 개인의 감수성의 정도, 개인의 연령, 성별 및 체중, 개인의 특이적 반응 및 선량 측정(dosimetry)과 같은 인자에 따라 달라질 수 있다. 검출 가능 유효량은 또한 계측기 및 필름-관련 인자에 따라 달라질 수 있다. 이러한 인자들의 최적화는 충분히 당업자의 수준 내에 있다. 진단 목적 및 이미징 연구의 기간에 사용되는 이미징화제의 양은 제제를 표지하는데 사용되는 방사성 핵종, 환자의 체질량, 치료되는 상태의 성질 및 중증도, 환자가 받고 있는 치료법의 특성, 및 환자의 특이적 반응에 좌우될 것이다. 최종적으로, 주치의가 각각의 개별 환자에게 투여할 양 및 이미징 연구 기간을 결정할 수 있다.
본원에서 제공된 방법 또는 조성물 중 어느 하나의 일 구체예에서, 대상은 인간, 래트, 마우스, 고양이, 개, 말, 양, 소, 원숭이, 조류 또는 양서류이다. 본원에서 제공되는 방법 또는 조성물 중 어느 하나의 다른 구체예에서, 세포는 생체내 또는 시험관내에 있다. 본 발명의 화합물이 투여될 수 있는 전형적인 대상은 영장류 및 인간과 같은 포유 동물이다. 수의학적 적용의 경우, 매우 다양한 대상, 예를 들어, 가축, 예컨대 소, 양, 염소, 젖소, 돼지 등; 가금류, 예컨대 닭, 오리, 거위, 칠면조 등; 및 사육 동물, 특히 애완 동물, 예컨대 개 및 고양이를 포함한다. 진단 또는 연구 적용에 있어서, 설치류(예를 들어, 마우스, 래트, 햄스터), 토끼, 영장류, 및 돼지, 예컨대 근친교배 돼지 등을 포함하는 매우 다양한 포유 동물이 적합한 대상이다. 또한, 시험관내 진단 및 연구 적용과 같은 시험관내 적용의 경우, 상기 대상 중 어느 하나의 체액 및 세포 샘플, 예컨대 인간, 혈액, 소변 또는 조직 샘플이 사용하기에 적합하다.
본 발명의 그 밖의 구체예는 본원에서 제공되는 치료학적 유효량의 조성물을 바람직하게는 치료학적 유효량으로 대상에게 투여하는 것을 포함하는, 종양을 치료하는 방법 및 조성물을 제공한다. 특정 구체예에서, 종양 세포는 PSMA, 예컨대 전립선 종양 세포 또는 전이된 전립선 종양 세포를 발현할 수 있다. 그 밖의 구체예에서, 종양은 PSMA를 발현하는 인접 또는 근처의 세포를 타깃팅함으로써 치료될 수 있다. 예를 들어, 종양과 관련된 혈관 신생을 겪고 있는 혈관 세포를 타깃팅할 수 있다. 본원에서 제공되는 방법 및 조성물은 폐, 신장 세포, 아교 모세포종, 췌장, 방광, 육종, 흑색종, 유방, 결장, 배아 세포, 갈색 세포종, 식도 및 위(또는 본원에서 기술되거나, 달리 당업자들에게 공지되어 있는 그 밖의 암 또는 종양 중 어느 하나)를 포함하는 고형 종양을 치료하는데 사용될 수 있다. 또한, 자궁 내막, 신경초종 및 바렛 식도를 포함하는 특정 양성 병변 및 조직이 제공되는 방법 및 조성물로 치료될 수 있다.
"치료학적 유효량"은 치료 목적에 유효한 양이다. 일반적으로, 대상에게 투여하기 위한 조성물과 관련하여, 대상에서 하나 이상의 요망하는 반응을 일으키는 조성물의 양을 지칭한다. 그러므로, 일부 구체예에서, 효과적인 양은 그러한 요망하는 반응을 일으키는 본원에서 제공되는 조성물의 임의의 양이다. 이 양은 시험관내 또는 생체내 용일 수 있다. 생체내 목적을 위해, 양은 임상의가 대상에게 임상적 이익을 줄 수 있다고 믿는 양일 수 있다. 이러한 대상은 본원에서 기술된 것들 중 어느 하나를 포함한다. 치료학적으로 유효한 양은 요망하는 치료적 종점 또는 요망하는 치료 결과를 만드는 본원에서 제공되는 조성물의 양을 포함한다. 전술한 것 중 어느 하나의 성과는 일상적인 방법으로 모니터링될 수 있다.
치료학적 유효량은 치료되는 특정 대상; 상태, 질병 또는 질환의 중증도; 연령, 신체 상태, 크기 및 체중을 포함하는 개별 환자 파라미터; 치료 기간; 동시 치료의 특성(있는 경우); 특정 투여 경로 및 건강 실무자의 지식 및 전문 지식 내의 유사한 인자에 따라 달라질 것이다. 이들 인자는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 통상적인 실험 만으로도 해결될 수 있다. 최대 투여량, 즉 건전한 의학적 판단에 따른 가장 안전한 투여량을 사용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러나, 당업자는 의학적 이유, 심리적 이유 또는 실질적으로 다른 이유로 인해 환자가 보다 낮은 투여량 또는 허용 가능한 투여량을 주장할 수 있음을 이해할 것이다.
키트
또한, 본원에서 제공되는 조성물 중 어느 하나를 포함하는 키트가 제공된다. 특정 구체예에서, 키트는 약학적으로 허용되는 담체 및 본 발명의 조성물을 포함하는 패키징된 약학적 조성물을 제공한다. 다른 특정 구체예에서, 키트는 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나를 실시하는데 필요한 화합물 및 시약을 제공한다. 키트 중 어느 하나의 일 구체예에서, 키트는 하기 중 적어도 하나를 포함하는 표시를 추가로 포함한다: 본원에서 제공되는 방법 중 어느 하나를 수행하기 위한, 본원에서 제공되는 조성물 중 어느 하나를 제조하기 위한, 또는 본원에서 제공되는 사용 방법 중 어느 하나와 같은 사용 방법에서의 본원에서 제공되는 바와 같은 최종 방사성 표지된 화합물을 위한 설명서.
키트는 DCFPyL 전구체 및 본원에서 제공되는 방사성 플루오르화에 사용하기 위한 시약을 포함한다. 일부 구체예에서, 키트는 DCFPyL 전구체 및 인산을 포함한다. 일부 구체예에서, 키트는 DCFPyL 전구체 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트, 및 임의로 인산을 포함한다. 일부 구체예에서, 키트는 하나 이상의 크립탄드, 예를 들어, Kryptofix®(예를 들어, Kryptofix® 2.2.2.)를 포함하지 않는다. 일부 구체예에서, 키트는 [18F]플루오라이드 이온, 예를 들어, 내방사선성 용기에 패키징된 [18F]플루오라이드 이온을 추가로 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 키트는 약학적으로 허용되는 담체와 함께 본원에서 제공되는 조성물 중 어느 하나를 포함한다. 제공되는 키트 중 어느 하나의 조성물은 용액으로 또는 동결건조된 형태로 존재할 수 있다. 동결건조된 형태로 존재하는 경우, 키트는 임의로 물, 염수, 완충 염수 등과 같은 멸균되고, 생리학적으로 허용되는 재구성 매질을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 용액으로 또는 동결건조된 형태로 존재하는 경우, 키트는 임의로, NaCl, 실리케이트, 포스페이트 완충제, 아스코르브산, 겐티신산(gentisic acid) 등과 같은 안정화제를 포함할 수 있다.
"약학적으로 허용되는 담체"는 멸균성, p[Eta], 등장성, 안정성 등을 고려한 생체적합성 용액을 지칭하며, 임의의 및 모든 용매, 희석제(멸균 식염수, 소듐 클로라이드 주사제(Sodium Chloride Injection), 링거 주사제(Ringer's Injection), 덱스트로스 주사제, 덱스트로스 및 소듐 클로라이드 주사제, 락테이티드 링거 주사제(Lactated Ringer's Injection) 및 그 밖의 수성 완충액), 분산 매질, 코팅제, 항균 및 항진균제, 등장제 등을 포함할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체는 또한, 또한 당업자에게 널리 공지되어 있는 안정화제, 방부제, 항산화제 또는 그 밖의 첨가제 또는 당업계에 공지되어 있는 그 밖의 비히클을 함유할 수 있다.
본원에서 사용되는 "약학적으로 허용되는 염"은 모 화합물이 비-독성 산 또는 이의 염기 염을 제조함으로써 개질된, 기술되는 화합물의 유도체를 지칭한다. 약학적으로 허용되는 염의 예는 아민과 같은 염기성 잔기의 무기 또는 유기 산 염; 카복실산과 같은 산성 잔기의 알칼리 또는 유기 염; 등을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 약학적으로 허용되는 염은 예를 들어 비독성 무기 또는 유기 산으로부터 형성된 모 화합물의 통상적인 비독성 염 또는 4차 암모늄 염을 포함한다. 예를 들어, 통상적인 비독성 산 염은 무기산, 예컨대 염산, 브롬화수소산, 황산, 설팜산, 인산, 질산 등으로부터 유래된 것들; 및 유기 산, 예컨대 아세트산, 프로피온산, 석신산, 글리콜산, 스테아르산, 락트산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 파모산, 말레산, 하이드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 살리실산, 메실산, 설파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 에탄 디설폰산, 옥살산, 이세티온산, HOOC-(CH2)n-COOH(여기서, n은 0, 1, 2, 3 및 4를 포함하는 0-4임) 등으로부터 제조된 염을 포함한다. 본 발명의 약학적으로 허용되는 염은 통상적인 화학적 방법에 의해 염기성 또는 산성 모이어티를 함유하는 모 화합물로부터 합성될 수 있다. 일반적으로, 이러한 염은 이들 화합물의 유리 산 형태를 화학량론적 양의 적합한 염기(예컨대, Na, Ca, Mg, 또는 K 하이드록사이드, 카보네이트, 바이카보네이트 등)과 반응시킴으로써, 또는 이들 화합물의 유리 염기 형태를 화학량론적 양의 적합한 산과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한 반응은 전형적으로 수중 또는 유기 용매 중 또는 이 둘의 혼합물 중에서 수행된다. 일반적으로, 실행가능한 경우, 에테르, 에틸 아세테이트, 에탄올, 이소프로판올 또는 아세토니트릴과 같은 비수성 매질이 사용된다. 추가의 적합한 염의 목록은 예를 들어, 문헌(Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. p. 1418(1985)]에서 찾을 수 있다. 본원에서 제공되는 화합물의 약학적으로 허용되는 염은 제공되는 모든 방법 또는 조성물 중 어느 하나에서 사용될 수 있다.
본 명세서 및 첨부되는 청구범위에서 사용되는 단수형은 그 내용이 달리 분명하게 언급하지 않는 한, 복수형을 포함한다. 오래동안 유지되어 온 특허법 협약에 따라, 단수형 용어는 청구범위를 포함하여 본 출원에서 사용될 때 "하나 이상"을 지칭한다. 따라서, 예를 들어, "대상"에 대한 언급은 문맥이 분명하게 반대가 아닌 한, 복수의 대상(예를 들어, 복수의 대상) 등을 포함한다.
본 명세서 및 청구 범위 전반에서, 용어 "포함한다(comprise)" 및 "포함하는(comprising)"은 문맥이 달리 요구하는 경우를 제외하고, 비배타적인 의미로 사용된다. 마찬가지로, 용어 "포함한다(include)" 및 그 문법적 변형은 목록에 있는 항목의 인용이 열거된 항목으로 대체되거나 추가될 수 있는 다른 유사한 항목을 배지하지 않도록 비제한적인 것으로 의도된다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 명시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용된 양, 크기, 치수, 비율, 형상, 포뮬레이션, 파라미터, 백분율, 수량, 특성 및 그 밖의 수치를 나타내는 모든 숫자는, 용어 "약"이 값, 양 또는 범위와 함께 명시적으로 나타나지 않을 수 있을지라도, 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 다르게 지시되지 않는 한, 다음의 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 제시되는 수치 파라미터는 정확하지 않고 정확할 필요는 없지만, 요망에 따라 허용 오차, 환산 계수, 반올림, 측정 오차 등, 및 본 명세서에서 개시되는 요지에 의해 얻고자 하는 요망하는 성질에 의거하여 당업자들에게 공지되어 있는 그 밖의 인자를 반영하여 근사하고/거나 보다 크거나 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 값을 지칭하는 경우 용어 "약"은 이러한 변형이 개시된 조성물 방법을 수행하거나 개시된 조성물을 사용하기에 적합함에 따라, 명시된 양으로부터, 일부 구체예에서 ± 100%, 일부 구체예에서 ± 50%, 일부 구체예에서 ± 20%, 일부 구체예에서 ± 10%, 일부 구체예에서 ± 5%, 일부 구체예에서 ± 1%, 일부 구체예에서 ± 0.5%, 일부 구체예에서 ± 0.1%의, 일부 구체예에서의 변형을 포함하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 하나 이상의 숫자 또는 수치 범위와 관련하여 사용되는 경우 용어 "약"은 범위 내의 모든 수치를 포함하는, 그러한 모든 수치를 나타내는 것으로 이해되어야 하며, 그러한 범위를 제시된 수치의 상측 및 하측 경계를 연장시킴으로써 수정한다. 종점에 의한 수치 범위의 인용은 모든 수치, 예를 들어 그 범위 내에 포함되는 그 분수를 포함하는, 모든 정수(예를 들어, 1 내지 5의 인용은 1, 2, 3, 4, 및 5를 포함할 뿐만 아니라, 이의 분수, 예를 들어 1.5, 2.25, 3.75, 4.1 등을 포함함), 및 그러한 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
실시예
하기 실시예는 본 명세서에서 개시되는 요지의 대표적인 구체예를 실시하기 위한 당업자에게 지침을 제공하기 위해 포함되었다. 본 개시 내용 및 당업자의 일반적인 수준에 비추어, 당업자는 하기 실시예가 단지 예시적인 것으로 의도되며 많은 변화, 수정 및 변경이 본 명세서에서 개시되는 요지의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있음을 알 수 있다.
실시예 1
[ 18 F]DCFPyL의 방사성 약제 생산 수준 합성
완전한 규정 준수 품질 관리 사양을 갖춘 두 개의 별개의 자동화 플랫폼에서의 [18F]DCFPyL의 방사성 합성이 하기에서 기술된다. 방사성 트레이서 합성은 맞춤형 방사성 플루오르화 모듈(RFM) 및 Sofie Biosciences ELIXYS 자동화 방사 화학 합성기에서 수행되었다. RFM 합성은 평균 4.4 Bqq/μmole(120 Ci/μmole)의 합성 말기(end-of-synthesis)(EOS)에서의 평균 비활성도 및 EOS에서 30.9%의 평균 방사 화학적 수율을 갖는 EOB(end-of-bombardment)로부터 평균 66분에서 달성되었다. ELIXYS 합성은 2.2 TBq/μmole(59.3 Ci/μmole)의 평균 비활성도 및 EOS에서 19%의 평균 방사 화학적 수율로 평균 87분에서 완료되었다. 두 합성 모듈 모두 모든 표준 USP Chapter <823> 수용 시험 기준을 준수하면서 많은 mCi 양의 [18F]DCFPyL을 생성하였다.
이 실시예에서, 사내 맞춤형 제작 합성 모듈 및 상업용 방사 화학 모듈 모두에서 수행되는 자동화 합성으로 단일 전구체로부터의 [18F]DCFPyL의 개선된 합성은 단일 반응기, 5개의 작동 단계, 65분 내지 87분의 합성 시간을 포함하였고, 방사 화학적 수율을 증가시켰다. 본원에서 제공되는 방법을 사용하여, 방사성 약제 생산 수준 합성이 달성될 수 있다.
실험 방법
모든 화학 물질 및 용매는 ACS 또는 HPLC 순도였으며, 명시된 경우를 제외하고, Sigma-Aldrich Chemical Company(St. Louis, MO) 또는 Fisher Scientific(Waltham, MA)를 통해 구입되었다. ((2S)-2-[[(1S)-1-카복시-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일아미노]펜탄디오산, DCFPyL 표준물, ((2S)-2-[[(1S)-1-t-부틸카복실레이트-5-[(6-플루오라닐피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸]-카바모일-아미노]-디-t-부틸 펜탄디오에이트, 플루오르화된 보호된 중간체 표준물, 포르메이트 염 2-[3-[1-t-부틸카복실레이트-(5-아미노펜틸)]-우레이도]-디-t-부틸 펜탄디오에이트(1) 및 N,N,N-트리메틸-5-((2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)카보닐)-피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(2)의 합성은 문헌(Chen, et al., 2011; Banerjee, et al., 2008; Olberg, et al., 2010)에 기술된 바와 같이 합성되었다. 이러한 합성 방법의 설명은, 달리 제공되지 않는 한, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
맞춤형 방사성 플루오르화 모듈(RFM)은 마이크로파 방사성 합성 모듈(Ravert, et al., 2014)과 유사한 형태로 구성되고 제어되었으며, 이 모듈에 대한 설명은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 그러나, 열 가열 캐비티가 마이크로파 캐비티로 대체되었다. ELIXYS(Sofie Biosciences, Inc., Culver City, CA) 모듈은 상업적으로 입수가능한 자동화 멀티반응기 방사성 합성기(Lazari, et al., 2014)이다.
일상적인 품질 관리(QC) HPLC 분석을 위해, 사중 펌프, HiP ALS 오토샘플러(autosampler), 및 264 nm로 설정된 Max-Light 플로우 셀과 NaI 방사능 검출기(Eckert & Ziegler, Berlin, Germany)가 있는 Bioscan Flow-Count 인터페이스(interface)가 있는 DAD UV 검출기가 통합되어 있는 Agilent 1260 Infinity System(Santa Clara, CA)을 사용하여 [18F]DCFPyL의 화학적 및 방사 화학적 실체를 측정하였다. 크로마토그래피 데이터를 Agilent OpenLAB 크로마토그래피 데이터 시스템(Rev. A.04.05)에서 수집하고 분석하였다. 하기 크로마토그래피 조건을 사용하였다: 2 mL/분의 유량 및 264 nm로 설정된 UV에서 10:90 아세토 니트릴(MeCN):트리에틸아민(TEA)/포스페이트 완충액(pH 3.2)의 혼합물로 용리된, Atlantis T3 C18 5㎛ 4.6 × 150mm(Waters Corp., Milford, MA).
잔류 친유성 출발 물질의 가능성을 시험하기 위해, 동일한 Agilent HPLC 시스템 및 초기에 용매 A(10:90 MeCN:TEA/포스페이트 완충제, pH 3.2)로 1 mL/min의 유량으로 평형화된 Waters Corp. Atlantis dC18 5㎛ 2.1 × 100mm 컬럼을 사용하여 그래디언트 HPLC 분석을 수행하였다. 용매 B(100% MeCN)가 10분에서 크로마토그램의 끝까지 0에서 85%까지 선형으로 증가했을 때 용매 A(100%)를 주입 시간에서 2.5 분까지 흐르게 하였다.
[18F]DCFPyL 배치(batch)의 잔류 용매 분석은 Agilent 7890A 가스 크로마토 그래프, 데이터 수집 및 분석을 위한 Agilent OpenLAB 크로마토그래피 데이터 시스템, WAX(폴리에틸렌글리콜 상: USP G16, G20) 30미터, 0.25mm ID, 0.25 μm 필름 컬럼을 사용하여 수행하였다.
5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(3)의 합성
1(0.303 g, 0.57 mmole)을 6 mL 디클로로메탄 중에 용해시켰다. 이것에 0.158 mL TEA 및 2(0.272 g, 0.57 mmole)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 실온에서 교반하였다. 이후, 용매를 N2 스트림 하에 제거하고, 이어서 진공 하에 건조시켰다. 혼합물을 아세토니트릴 중에 용해시키고, 디에틸 에테르를 교반하면서 첨가하였다. 혼합물을 30분 동안 실온에서 유지시키자, 반고체가 형성되었다. 에테르 층을 제거하고, 반고체를 아세트니트릴 중에 재용해시켰다. 교반하면서 디에틸 에테르를 첨가하여 반고체를 생성하였다. 혼합물을 30분 동안 실온에서 유지시키고, 에테르 층을 제거하였다. 반고체를 진공 하에 건조시키고, 아세토니트릴/물(1:9 내지 5:5(v:v))을 사용하여 C-18 Sep-Pak Vac 35 cc(Waters Corp.)에서 정제하였다. 분획을 수집하고, 동결 건조시켜 백색 고형물(0.322 g, 71%)을 얻었다. 1H-NMR(500 MHz, MeOD) δ 9.04(d, J = 2.3 Hz, 1H), 8.54(dd, J1= 2.3 Hz, J2= 8.7 Hz, 1H), 8.10(d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.17(m, 2H), 3.68(s, 9H), 3.43(m, 2H), 2.32(m, 2H), 2.03(m, 1H), 1.80(m, 2H), 1.67(m, 3H), 1.45-1.50(m, 29H). 13C-NMR(500 MHz, MeOD) δ 174.0, 173.9, 173.6, 166.0, 160.1, 159.7, 149.5, 141.4, 134.3, 121.9(q, J = 317.9 Hz), 115.8, 83.0, 82.8, 81.9, 56.0, 54.9, 54.3, 41.1, 33.5, 32.6, 29.9, 29.1, 28.5, 28.4, 24.2. 원소 분석: C34H56F3N5O11S에 대한 이론치; C, 51.05; H, 7.06; N, 8.76; 실측치 C, 50.58; H, 6.95; N, 8.49. C33H56N5O8+에 대한 HR-MS 이론치: 650.4123, 실측치, 650.4138 [M]+.
[ 18 F]플루오라이드의 생성
산소-18 풍부한 물(98%, Huayi Isotopes, Jiangsu, China, 대략 2 mL)을 General Electric Medical Systems(GEMS, Uppsala, Sweden) PET트레이스 사이클로트론의 니오븀 바디의 고수율 [18F]플루오라이드 타깃에 로딩하였다. 타깃에 약 55μA의 양성자 빔을 30분 동안 조사하여 18O(p,n)18F 핵반응에 의해 대략 61 GBq(1.65 Ci)의 수성 [18F]플루오라이드 이온을 생성하였다.
방사성 플루오르화 모듈(RFM)을 사용하는 [ 18 F]DCFPyL의 방사성 합성
모든 화학 물질 및 구성요소를 RFM에 로딩한 후, [18F]플루오라이드 이온을 1mL 고순도 물(Fluka)로 세척하여 미리 사전컨디셔닝된 Chlorafix 30-PS-HCO3 SPE 카트리지(ABX GmbH, Radeberg, Germany)에 전달하였다. [18O]물을 재활용을 위해 수집하였다. RFM 컴퓨터 제어(National Instruments LabVIEW, Austin, TX) 하에, 수지 카트리지를 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC)(600 μL, 0.075M, ABX GmbH, Germany)의 용액을 사용하여 멀티포트 캡으로 밀봉되는 5 mL 반응 바이알에 용리시키고; 바이알을 묽은 질산으로 세정하고, HPLC 물로 세척하고, 합성 하기 전에 밤새 80℃에서 건조시켰다. 카트리지를 MeCN(250 μL)로 헹군 후, 용액을 표준 열 가열 블록에서 150초 동안 제어된 질소 흐름(325 mL/min)으로 110℃에서 건조시켰다. [18F]플루오라이드 이온을 추가로 건조시키기 위해, 2회의 별도의 MeCN(250 μL 각각) 첨가물을 각각 150초 및 180초 동안 가열하였다.
바이알을 압축 공기(분당 유량 대략 6리터)를 사용하여 50℃의 온도로 냉각시켰다. MeCN(500 μL) 중의 DCFPyL 전구체(3)(5 mg, 6.25 μmole)의 용액을 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 함유하는 반응 바이알에 첨가하였다. 용액을 6분 동안 50℃로 가열하였다. 이어서 냉각 없이 인산(85%, 350 μL)을 첨가하였다. 바이알을 추가 6분 동안 45℃에서 유지시켰다. 수산화나트륨(2M, 2 mL)과 인산이수소나트륨 완충제(10 mM, pH 2.1, 1 mL)의 혼합물을, 반응을 켄칭시키고, 반응 혼합물을 2-2.5의 pH로 완충시키기 위해 첨가하였다.
미정제 반응 혼합물을, 10 mL/min의 유량으로 15:85 메탄올(MeOH): 0.01M 인산이수소나트륨(pH 2.1)의 혼합물로 용리되는 Phenomenex Gemini C18 5 μm 10 × 150 mm 컬럼(Torrance, CA)에 원격으로 주입하였다. [18F]DCFPyL(RT=18분, k'=15.4)를 HPLC 물(70 mL)의 저장소에서 수집하였다. 수집된 분획을 C-18 Sep-Pak Plus Long 카트리지(Waters Corp.)를 통해 질소로 푸시하고, 카트리지를 HPLC 물(10 mL)로 씻어 냈다. 방사성 트레이서 생성물을 카트리지로부터 순수 에탄올(1 mL)로, 이어서 멸균 식염수(10 mL)에 의해 0.2 μm 멸균 Millipore FG 필터(25 mm; Merck KGaA, Darmstadt, Germany)를 통해 멸균 식염수(4 mL)가 사전로딩된 멸균 생성물 바이알에 용리시켰다.
ELIXYS를 사용하는 [ 18 F]DCFPyL의 방사성 합성
모든 화학 물질 및 구성요소를 ELIXYS 합성 카세트에 로딩한 후, [18F]플루오라이드 이온을 선량 교정기(dose calibrator)의 5 mL V-바이알에 전달하였다. 자동화 ELIXYS 합성 순서를 시작하였다. [18F]플루오라이드 이온을, 1 mL의 고순도 물(Fluka)로 세척함으로써 사전컨디셔닝된 Chromafix 30-PS-HCO3 SPE 카트리지(ABX GmbH, Germany)를 통해 질소로 푸시하였다. 재활용을 위해 [180]물을 수집하였다. 수지 카트리지를 TBABC(300 μL, 0.075M, ABX GmbH, Germany)의 용액으로 ELIXYS 반응기에서 유리 교반 막대가 구비된 5 mL 반응기 V-바이알로 용리시켰다. 카트리지를 MeCN(600 μL)로 헹군 후, 용액을 교반하면서 270초 동안 진공 및 질소 흐름 하에 110℃에서 건조시켰다. 두 개의 별도의 MeCN(600 μL) 첨가물을 각각 90초 및 105초 동안 진공 및 질소 흐름 하에서 가열하였다.
바이알을 45℃의 온도로 냉각시켰다. MeCN(500 μL) 중의 DCFPyL 전구체(3)(5 mg, 6.25 μmole)의 용액을 건조된 [18F]플루오라이드를 함유하는 반응 용기에 첨가하였다. 용액을 6분 동안 50℃에서 교반하면서 가열하였다. 인산(85%, 350 μL)을 반응 바이알에 첨가하였다. 반응 바이알을 추가 6분 동안 45℃에서 교반하면서 계속 가열하였다. 2 mL의 수산화나트륨(2M, 2 mL)과 인산이수소나트륨(10 mM, pH 2.1, 1 mL)의 2개의 동일 용량 분취물의 혼합물을, 반응물을 켄칭하고, 반응 혼합물을 2-2.5의 pH로 완충시키기 위해 교반하면서 첨가하였다.
[18F]DCFPyL의 정제 및 포뮬레이션은 상기 RFM 방사성 합성에 대해 기술된 바와 동일하였다.
품질 관리 절차, 육안 검사
원격 조종 장비 및 적합한 방사선 차폐(납 유리)를 사용하여, [18F]DCFPyL 생성물을 함유하는 바이알을 밝은 조명 아래에서 육안으로 검사하였다. 이 생성물이 이물질이 없으면서 깨끗하고 무색이라면 허용 사양을 충족한다.
방사 화학적 실체
기준 표준 용액을 분석 HPLC에 주입하여 시스템 조건의 적합성을 확인하였다(표준 곡선과 매칭하는 지를 확인하여 체류 시간 및 질량을 조사). 방사 화학적 실체를 결정하기 위해 [18F]DCFPyL의 최종 주입 매트릭스의 분취물(50 μL)을 기준 표준 용액의 분취물과 혼합하였다. 생성물은, 두 검출기 시스템 사이의 오프셋(offset)에 대한 적합한 보정과 함께, UV 검출기에 의해 결정되는 기준 물질의 체류 시간이 방사선 검출기에 의해 결정되는 [18F]DCFPyL의 체류 시간과 일치할 경우, 허용 사양을 충족시킨다.
방사 화학적 순도
방사 화학적 실체 시험에 대해 기술된 것과 동일한 HPLC 시스템을 사용하여, 적합한 용량(50 μL)의 [18F]DCFPyL를 방사능 검출 시스템에서 보정되지 않은 데드 타임 손실(dead-time loss)(주요 피크에 대해)을 피하는 주입량으로 주입하였다. [18F]DCFPyL의 방사 화학적 순도 퍼센트는 [18F]DCFPyL 피크와 관련된 방사능을 크로마토그램에서 분석된 총 활성을 100으로 곱한 값으로 나눔으로써 결정되었다. 방사 화학적 순도가 95% 또는 그 초과일 경우, 생성물은 이 허용 사양을 충족한다. 샘플 QC 크로마토그램은 도 7에서 보여진다(DCFPyL-RT = 7.6 분., k'= 8.7).
비활성도
[18F]DCFPyL의 비활성도를, [18F]DCFPyL의 보정된 분취물(합성 말기의 mCi/mL)의 검정된 방사능을 표준 질량 보정 곡선으로부터 해석되는 HPLC-UV(mL 당 DCFPyL의 μmole)로 측정된 담체 DCFPyL의 질량 농도로 나누어 계산하였다. 생성물은 비활성도가 1000 mCi/μmole 또는 그 초과인 경우 이 허용 사양을 충족한다.
화학적 순도
높은 비활성도에서, 화학적 순도의 지표로서 간단한 UV 피크 비율의 사용은 질량이 전형적으로 점차 작아짐에 따라 부적절하다. [18F]DCFPyL의 성공적인 합성을 위해, 출발 전구체의 99.5% 이상이 합성 동안 제거되어야 하고; 따라서, 최종 생성물 매트릭스 중에 전구체 또는 그 부산물이 0.5 % 이하로 남아있을 수 있다. 매트릭스에 기인하지 않는 다른 모든 UV 흡수 HPLC 구성 요소도 동일한 허용되는 잔류 전구체 농도보다 낮아야 한다. 방사 화학적 실체 시험에 대해 기술된 것과 동일한 HPLC 시스템을 사용하여, [18F]DCFPyL의 담체 질량을 결정하였다. 초기 HPLC 컬럼 공극 체적 이후, 모든 다른 UV 피크를 합산하였고, 그것들은 부산물에 기인하였다. 이 부산물의 질량 농도가 1.5 μg/mL 또는 그 미만인 경우, 생성물은 이 허용 사양을 충족한다.
잔류 용매 분석
1675 μL의 무수 에탄올(6.7%), 12.7 μL의 아세토니트릴(400 ppm) 및 94.7 μL의 메탄올(3000 ppm)을 첨가한 25 mL의 HPLC 물의 표준 용액의 분취물을 시스템 적합성을 결정하기 위해 분석하였다. 최종 [18F]DCFPyL 생성물 매트릭스의 분취물을 주입하고, 단일-점 곡선에서와 같이 표준물과 비교하여 잔류 용매의 수준을 계산하였다. 생성물은 아세토니트릴의 수준이 400 ppm 또는 그 미만이고, 메탄올의 수준이 3000 ppm 또는 그 미만이고, 에탄올 수준이 10% 또는 그 미만 경우에 이 허용 사양에 부합한다(Intl. Conf. on Harmonisation of Tech. Requirements for Registration of Pharm. for Human Use, 1997).
pH
한 방울의 [18F]DCFPyL 최종 생성물 매트릭스를 pH 지시 용지(ColorPhast-Indicator 스트립 - pH 2-9, 민감도 0.3-0.5 단위, EMD Chemicals Inc.(Gibbstown, NJ))에 적용하였다. 스트립 색상이 지표 차트와 매칭되었다. 생성물은 pH가 4.5 내지 8.5인 경우 이 허용 사양을 충족한다.
멸균 필터 무결성 시험
[18F]DCFPyL 말단 여과 단계의 멸균된 마이크로필터를 5 mL의 무수 에탄올로 세척하고, 젖은 채로 두고, 보정된 압력 게이지(Millipore Corp.) 및 공기압 소스에 부착시켰다. 필터의 원위 단부를 액체 저장소에 배치하고, 가스압을 서서히 증가시켰다. 생성물은, 기포 스트림이 보이지 않고, 13 psi 또는 그 초과의 압력에 도달하면, Millipore Millex FG 필터 무결성에 대한 허용 사양을 충족한다.
방사성 핵종 실체
[18F]DCFPyL 최종 생성물 매트릭스의 분취물에서 방사능 함량(mCi)을, 시간(0분; A) 및 또한 15분 후(B)에서 Capintec CRC-15R 방사성 동위 원소 선량 보정기(Ramsey, NJ)에서 결정하였다. 반감기는 아래 공식을 사용하여 계산하였다. 계산된 반감기가 105 내지 115분인 경우, 생성물은 이 허용 사양을 충족한다.
T1/2=(4.495)/(log A - log B)
방사성 핵종 순도
적합한 감마선 분광계를 사용하여, 감마 스펙트럼을 얻기에 충분한 시간 동안 적절한 주입 분취물을 분석하였다. 결과의 감마 스펙트럼을 18F 방출의 특성이 아닌 식별 가능한 광전피크(photopeak)의 존재에 대해 분석하였다. 총 관측된 감마선 방출량의 99.5% 이상이 방사성 핵종의 순도에 대해 0.511 및 1.022 MeV에 상응하는 경우, 생성물은 이 허용 사양을 충족한다.
내독소 테스트
[18F]DCFPyL 최종 생성물 매트릭스의 배치에서 내독소 수준을, Charles River Laboratories EndoSafe 휴대용 테스트 시스템(Endosafe PTS Reader, Integrated Software Version 7.10, Service Pack 2.0, 및 프린터(Wilmington, MA))을 사용하여 분석하였다. 내독소 수준이 mL 당 11 내독소 단위 또는 그 미만인 경우, 생성물은 허용 사양을 충족한다.
멸균성 테스트
층류 후드에서, [18F]DCFPyL 최종 생성물 매트릭스의 샘플(각각 대략 100 μL)을 유체 티오글리콜레이트 매질 및 대두 카제인 소화 배지(soybean casein digest medium)(Becton, Dickinson and Company)에 첨가하였다. 배지를 각각 32.5±2.5℃ 및 22.5±2.5℃에서 배양하고, 포지티브 성장을 나타내는 임의의 탁도(turbidity)를 매일 관찰하였다. 14일 배양 기간 동안 성장이 관찰되지 않는 경우, 생성물은 이 허용 사양을 충족한다.
방사성 트레이서 만료시 재테스트
상기 열거된 허용 시험의 서브세트를 주위 조건 하에서의 저장시에 방사성 트레이서 생성물의 안정성을 입증하기 위해 방사성 트레이서 합성 종료 후 360분 동안 수행하였다.
결과 및 결론
[18F]DCFPyL(Chen, et al., 2011)의 수동 방사성 합성을 자동화 이중 반응기 합성 플랫폼(구 Nuclear Interface "Double FDG Synthesis Module")에서 일상적인 사용에 맞게 조정하였다. 인간 사용을 위한 방사성 트레이서 합성의 최초 자격의 일부로서, 192 GBq/μmole(5.2 Ci/μmole)의 합성 말기에 비활성도를 갖는 적당량의 최종 방사성 생성물(2.3 GBq, 평균 62 mCi)이 생성되었다. 표 1은 해당 생성물에 대한 최초 허용 사양 및 결과를 보여준다. 시간이 지남에 따라, 이 절차는 흔하게는 2년의 기간 동안 수행된 110 가지 이상의 방사 화학 합성에 대한 합성의 종료시 평균 비활성도가 보다 낮은, 약 3%(붕괴에 대해 보정되지 않음, 추정된 평균 [18F]플루오라이드 타깃 수율을 기준으로 함)의 다소 가변적인 방사 화학적 수율을 생성하였다.
표 1. QC 허용 사양: [18F]DCFPyL의 최초 합성과 RFM 및 ELIXYS 모듈의 신규 합성의 비교.(수율, 비활성도 및 필터 무결성을 제외한 모든 시험은 360분 만료시 반복되었으며, EOS에서 수행된 테스트 결과에 동의함.)
이전의 방법은 수율이 가변성이고, 비활성도가 단지 낮은 내지 중간 정도였다. 본원에는 이전에 확립된 모든 QC 기준을 충족시키거나 능가하는 보다 높은 방사 화학적 수율 및 증가된 비활성도의 [18F]DCFPyL 합성 방법이 제공된다. 방사성 트레이서 합성의 대체 전구체, 대체 합성 플랫폼(사내 맞춤형 시스템 개발 포함) 및 반응 및 정제 조건 변경이 방사성 트레이서의 방사성 약제-수준 생산을 보다 대규모로 달성하기 위해 수립되었다.
신규의 전구체가 합성되었다. 보호된 트리메틸암모늄 전구체(3)(도 1)의 성공적인 화학적 합성은 [18F]DCFPyL의 방사성 트레이서 합성을 진화하게 하였다. 전구체, 5-(((S)-6-(3차부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)-카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트(3)가 트리메틸암모늄 니코틴산 에스테르(2)의 트리플레이트 염과 우레이도 화합물(1)의 커플링으로부터 적합한 수율로 합성되었다.
50℃에서의 트리메틸암모늄 전구체(3)의 방사성 플루오르화는 TBABC 염기를 사용하여 높은 수율로 클린(clean) 반응 프로필을 생성하였다. 그 밖의 염기(예를 들어, Kryptofix® 2.2.2와 함께 포타슘 바이카보네이트 또는 포타슘 아세테이트)가 조사되었지만, 이들은 전형적으로 수율이 보다 낮았다. 합성에 사용된 전구체의 양을 5 mg 초과로 증가시키는 것이 방사성 플루오르화 수율을 증가시키지 않았다. RFM에서, TBABC의 양을 11.25μmole에서 22.5 내지 45μmole로 증가시키는 것이 수율을 10%에서 30%로 증가시켰다. 그래디언트 HPLC(실험 방법 부분에 기술된 조건)를 사용한 경우, 방사성 플루오르화된 보호된 중간체의 81% 수율이 관찰되었다(도 2, RT = 8.9분). 비교로서 트리메틸암모늄 전구체 및 비방사성 플루오르화된 보호된 중간체(Chen, et al., 2011)의 UV 흔적이 그래디언트 HPLC에 중첩되어 있다(도 3).
방사성 플루오르화 후, 에스테르 모이어티의 다수의 상이한 산으로의 탈보호가 시도되어 낮은 수율 및 부산물을 형성시켰다. 인산(pKa1 = 2.12)은 적합한 수율로 부틸 기를 제거하기에 충분히 산성인 것으로 밝혀졌지만(Li, et al., 2006), 45℃에서 주요 방사 화학적 부산물을 형성하지 않았다. 최종 미정제 탈보호된 생성물의 그래디언트 HPLC(RT= 2.0분)는 용액 중에 방사성 플루오르화된 보호된 중간체 또는 트리메틸암모늄 전구체가 잔류하지 않고 우수한 수율을 나타내었다(도 4).
자동화 하에 합성을 수행하기 위한 적합한 플랫폼에 주의를 기울였다. 사내 맞춤형 RFM(α7-니코틴성 리간드, [18F]ASEM을 높은 비활성도로 제조하기 위한 열 가열 적용의 마이크로파 합성 모듈(Ravert, et al., 2015))을 구성하였다. 일부 변형하여, 합성시 임의의 불소 오염을 최소화하기 위해 제작시 불소를 함유하지 않는 구성 요소(밸브, 튜브 등) 및 직립형 소용량 시약 용기로부터 전달 손실 및 전달 시간을 최소화하는 유체 경로의 설계가 간단한 컴퓨터 제어 합성 장치인 RFM을 형성하였다(National Instruments LabVIEW 소프트웨어 사용). 방사성 플루오르화 모듈을 제어하기 위해 사용된 소프트웨어는 National Instruments LabVIEW 프로페셔널 및 LabVIEW Real-Time 플랫폼을 기반으로 제작되었다. 하드웨어-소프트웨어 인터페이스는 National Instruments compactRio 임베디드 제어기(embedded controller)를 사용하여 구현된다. National Instruments LabVIEW 프로페셔널 및 LabVIEW Real-Time 플랫폼이 National Instruments 임베디드 제어기와의 최종 사용자 인터페이스이다. 최종 사용자는 라이브러리 및 맞춤 설계에서 계측기 서브 루틴(instrument subroutine)을 수정하고, 방사성 플루오르화 모듈 사용자 인터페이스를 프로그래밍하여 모듈 성능을 제어하고 모니터링한다.
방사 화학적 합성을 Sofie Biosciences ELIXYS 모듈로 옮겼다. ELIXYS는 유체 경로를 제공하고 3개의 반응기 및 카세트 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 합성 순서에서 사용하게 하는 교체 가능한 카세트를 사용하는 3개의 반응기 시스템이다(Lazari, et al., 2014). 이 합성을 위해서는 단 하나의 카세트 및 반응기 만 필요하였다. 이 소프트웨어는 방법 개발이나 기존 합성의 적용을 위해 간단하고 쉽게 수정되는 인터페이스를 갖는다. 불소 오염의 잠재적 원인이 ELIXYS에서 엄격하게 제거되지는 않았지만, [18F]DCFPyL이 높은 비활성도에서 적합한 수율로 얻어졌다. 건조 시간을 줄이기 위해, TBABC 수용액을 덜 사용하였으며, 이것이 최종 수율을 어느 정도 낮출 수 있다. 시약 전달 및 이동식 반응기에 대한 로봇 공학의 독창적인 통합으로 인해 ELIXYS 합성 시간은 RFM보다 길었다.
맞춤형 RFM 및 Sofie ELIXYS 방사성 합성 모듈에서의 [18F]DCFPyL의 최종 방사성 합성 도식이 도 5에 개략적으로 도시된다. 첨가되는 물 중 TBABC 양(ELIXYS의 경우 300 μL에 대한 RFM의 경우 600 μL) 및 RFM의 경우 단일의 보다 큰 용량의 첨가에 대한 HPLC 정제 전 ELIXYS의 경우 반응 희석액의 분할 첨가를 제외하고, 방사 화학 합성은 동일한 과정이다.
두 모듈에서, [18F]플루오라이드 이온을 수중 TBABC의 용액을 갖는 카트리지로부터 용리된 Chromafix 30-PS-HCO3 카트리지에 포집하고, 가열 및 추가의 아세토니트릴로 공비 건조하였다. DCFPyL 트리메틸암모늄 전구체(3)의 아세토니트릴 용액을 반응 바이알에 첨가하고, 바이알을 가열하였다. 인산을 가열하면서 첨가하여 t-부틸 보호기를 제거하였다. 미정제 [18F]DCFPyL 용액의 pH를 수산화나트륨 및 인산이수소나트륨 완충제의 첨가 및 철저한 혼합을 통해 2-2.5로 조정하였다. 세미-분취용 HPLC 컬럼으로의 주입으로 도 6에 보여지는 바와 같은 전형적인 크로마토그램을 얻었다. [18F]DCFPyL 피크를 물 저장소에서 수집하고, 자동화 고체상 추출(automated solid phase extraction)(SPE) 포뮬레이션을 수행하여 1 mL 에탄올 및 14 mL 생리 식염수의 최종 생성물 용액을 형성하였다.
RFM 방사성 합성으로 얻은 최종 멸균 용액은 4.4 ± 0.3 TBq/μmole(120 ± 9.2 Ci/μmole EOS, 붕괴에 대해 보정하지 않음)의 평균 비활동도를 갖는, 평균 20.8 ± 3.4 GBq(562 ± 91 mCi; n=3)의 [18F]DCFPyL을 함유하였다. 평균 EOS 비-붕괴 보정 수율(average EOS non-decay corrected yield)은 66 분의 평균 합성 시간에서 30.9 ± 3.0 %였다. ELIXYS 방사성 합성으로 얻은 최종 멸균 용액은 2.2 ± 0.5 TBq/μmole(59.3 ± 12.4 Ci/μmole EOS, 붕괴에 대해 보정되지 않음)의 평균 비활성도를 갖는, 평균 13.8 ± 7.4 TBq(372 ± 199 mCi; n=3)의 [18F]DCFPyL을 함유하였다. 평균 EOS 비-붕괴 보정 수율은 87 분의 평균 합성 시간에서 19.4 ± 7.8%였다. 이 두 플랫폼은 대략 90분에서 EOS 193 GBq/μmole(5.2 Ci/μmole)에서 수정되지 않은 비활동도로 평균 2.3 GBq(62 mCi)를 생성하는 [18F]DCFPyL의 본 발명자들의 최초의 다단계 합성과 비교하여 mCi 수율 및 비활성도를 크게 향상시켰다.
본원에서 기술된 방법을 사용하여 생성된 [18F]DCFPyL의 초기 3번의 검증 실시의 두 방사성 합성 모듈에 대한 완전한 QC 데이터가 표 1에 요약되어 있다. 새롭게 보고된 이들 결과는 이전에 언급된 모든 허용 사양을 충족하거나 능가한다. 유일한 변화는 방사성 트레이서 품질을 크게 개선하여 [18F]DCFPyL의 양을 크게 개선시킨 것이었다(방사성 트레이서 생성물의 최종 비활성도가 크게 증가한 것으로 나타남). 이전에 사용 된 두 가지 용매는 합성 과정에서 더 이상 존재하지 않고, Kryptofix® 2.2.2는 더 이상 사용되지 않았으며, 이에 따라 최종 허용 한계 및 허용 사양을 요구하지 않았다.
화학적 및 방사 화학적 순도 측정 및 화학적 실체를 위한 동시 주입("스파이크드 어텐틱(spiked authentic)") 크로마토그램에 대한 전형적인 QC 크로마토그램이 도 7에 보여진다. 담체 질량 결정은 0.999985의 평균 적합도(average goodness)(R2)를 갖는 0.0046과 0.2967 nmole에 걸쳐서 준비된 UV 흡광도에 대한 질량을 관련시키는 비방사성 DCFPyL(질량 수준 당 6-리플리케이트 주입)의 관련 질량의 7개의 질량 수준으로부터 생성된 검정 곡선으로부터 수행하였다. 하한(0.0046 nmole)은 6:1의 신호 대 잡음비를 갖는 정량 한계로 설정되었다. 검출 한계는 그 양의 대략 1/2(0.0023 nmole)(USP(1225))로 결정되었다. [18F]DCFPyL 의 최종 포뮬레이션된 용액의 그래디언트 HPLC는 방사성 플루오르화된 보호된 중간체 또는 트리메틸암모늄 전구체가 존재하지 않음을 보여주었다(도 8).
자동화 합성 플랫폼에 수동 합성을 적용하기 위해서는 10개의 조작 단계(플루오라이드 포집, 플루오라이드 방출 및 건조, 제1 전구체와의 반응, 제1 전구체의 중간 정제, 제2 전구체와의 반응, 반응 용매 증발, t부틸 보호된 방사성 플루오르화된 중간체의 트리플루오로아세트산으로의 탈보호, 산 제거, 분취용 크로마토그래피에 대한 완충처리, HPLC에 의한 정제, 및 최종 생성물의 포뮬레이션)을 포함한다. 이러한 적용으로의 합성은 두 개의 별개의 반응기를 지닌 모듈을 사용하였다. 본원에서 기술된 합성에서는, 분취용 HPLC 정제 전에 용매 증발 또는 산 제거에 대한 필요성 없이 단일 전구체의 사용 및 끝에서 두번째 생성물의 탈보호로 인해 부분적으로 조작 단계가 적어질 수 있다. 용액 이동, 증발 및 중간 정제 과정에서 방사능의 고유 손실이 없고, 반응 시간이 보다 짧아 방사능 붕괴가 적어진다는 추가 이점으로, 본 합성은 다른 합성에 비해 EOS에서 더 높은 방사 화학적 수율을 나타낸다.
끝으로, [18F]DCFPyL의 대규모(다중-퀴리(multi-Curie)) 생산 가능성을 설명하기 위해, RFM 모듈을 사용한 합성은 213 GBq(5.77 Ci)의 출발 [18F]플루오라이드로부터 83.6 Gbq(2.26 Ci)의 [18F]DCFPyL를 생성하여 39.2 % 수율(EOS)을 나타낸다. 비활성도(EOS)는 4.7 TBq/μmole(127.3 Ci/μmole)이었으며 방사 화학적 순도는 97.6%였다. EOS에서, 다른 모든 QC 데이터는 표 1에 설정된 허용 사양 내에 있었다. 그러나, 설정된 6 시간 만료시 이 대규모 방사성 트레이서 생성물의 재조사에서는 생성물이 단지 방사 화학적으로 51.1 % 순수한 것으로 나타났다. 이전의 최고 생산 수율 검증 실행은 1.6 GBq/mL(44 mCi/mL)이었고 6 시간 만료시 5.7 GBq/mL(153 mCi/mL)에서 모든 QC 허용 사양을 충족하는 것으로 확인되었지만, 상당한 방사성 트레이서 분해가 관찰되었다. HPLC 수집 저장조에 소듐 아스코르베이트 나트륨이 첨가되고, 에탄올 용리 후 Sep-Pak으로부터의 생성물을 용리시키기 위해 식염수 용액이 사용되는 RFM 모듈을 사용하는 후속의 대규모 합성으로, 222 GBq(6.0 Ci)의 출발 [18F]플루오라이드로부터 67.7 Gbq(1.83 Ci)의 [18F]DCFPyL를 생성하여 30.5% 수율(EOS)을 나타냈다. 비활성도(EOS)는 5.9 TBq/μmole(159.3 Ci/μmole)였고, 방사 화학적 순도는 99.7%였다. EOS에서, 다른 모든 QC 데이터는 표 1에 기재된 허용 사양 내에 있었다. 첨가된 소듐 아스코르베이트를 함유한 [18F]DCFPyL의 이 4.5 GBq/mL(122 mCi/mL) 용액의 방사 화학적 순도는 EOS 후 3, 4, 6 시간에서 각각 98.8%, 98.5% 및 98.2%였다.
요약
사용된 맞춤 고수율의 초고 비활성도 방사성 플루오르화 합성 모듈은 PSMA 억제제 [18F]DCFPYL과 같은 [18F]방사성 트레이서의 생성을 위해 설계 및 구성되었다. PET 방사성 트레이서의 비활성도는 질량 의존적인 수용체의 국소화 또는 약리학적 독성 문제에 대한 중요한 품질 관리 방출 기준이다. 초고 비활성도에서, 방사성 트레이서 만료 시간이 연장되어, 방사성 트레이서의 단일 생성 배치에 대한 더 많은 PET 연구를 가능하게 할 수 있다. 방사성 플루오르화 모듈은 PET 이미징을 위해 사용되는 방사성 트레이서의 자동화 및 반자동화 방사 화학 합성을 가능하게 한다. 최근에, 10가지가 넘는 상업용 방사 화학 합성 모듈이 오늘날 구입 가능하다. 이 화학 모듈을 독창적이게 하는 것은 모듈을 사용하여 생산되는 방사성 트레이서의 품질이다. 본 명세서에서 기술되는 맞춤 방사성 플루오르화 모듈은 오늘날 구입 가능한 상업용 합성 모듈 중 어느 하나보다 비활성도가 10-200배 더 크다.
방사성 플루오르화 모듈은 [18F]DCFPYL, [18F]ASEM, [18F]T807, 및 [18F]AZAN을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아닌 [18F]방사성 트레이서를 생성하는데 사용될 수 있다.
[18F]DCFPyL은 매우 높은 비활성도에서 중간 내지 높은 방사 화학적 수율로 제조되었다. 합성된 방사성 트레이서의 각 배치에 대해 완전한 규정 허용 사양이 설명되고 충족되었다. 이러한 자동화 모듈 중 하나를 사용하는 이 합성은 1시간 간격으로 주입되고 이미징된 하루 최대 6회 PET/CT 스캔(선량 당 9 또는 10 mCi)에 대해 충분한 양의 고품질 [18F]DCFPyL 방사성 트레이서 생성물을 쉽게 제공한다.
참고 문헌
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 그 밖의 참고 문헌은 본 명세서에서 개시되는 요지가 속하는 당업자의 수준을 나타낸다. 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 그 밖의 참고 문헌은 각각의 개별 간행물, 특허 출원, 특허 및 그 밖의 참고 문헌이 구체적으로 및 개별적으로 참고로 포함되도록 지시된 것과 동일한 정도로 본원에 참고로 포함된다. 다수의 특허 출원, 특허 및 그 밖의 참고 문헌이 본원에 언급되었지만, 이러한 참고 문헌은 이들 문서 중 임의의 것이이 분야의 통상의 일반적인 지식의 일부를 형성한다고 인정하는 것으로 여겨지지 않음을 이해할 것이다. 본 명세서와 포함되는 참조문헌 간에 분쟁이 있을 경우, 본 명세서(포함되는 참조문헌에 기초할 수 있는, 이의 어떠한 보정안 포함)가 통제할 것이다. 달리 지시되지 않는 한, 용어의 표준 기술-허용 의미가 본원에 사용된다. 다양한 용어에 대한 표준 약어가 본원에 사용된다.
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전술한 요지가 이해의 명확성을 위한 예시 및 실시예로서 일부 상세하게 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 특정 변경 및 수정이 실시 될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (86)

  1. 2-(3-{1-카복시-5-[(6-[18F]플루오로-피리딘-3-카보닐)-아미노]-펜틸}-우레이도)-펜탄디오산([18F]DCFPyL)을 합성하는 방법으로서,
    (i) 에스테르 모이어티 보호기를 포함하는 DCFPyL 전구체를 방사성 플루오르화시켜 방사성 플루오르화된 DCPFPyL 전구체를 형성시키는 단계;
    (ii) 단계(i)의 방사성 플루오르화된 DCPFPyL 전구체의 에스테르 모이어티 보호기를 인산으로 탈보호시켜 반응 혼합물 중에 [18F]DCFPyL를 형성시키는 단계; 및
    (iii) 단계(ii)의 반응 혼합물로부터 [18F]DCFPyL를 정제하여 [18F]DCFPyL를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 보호기가 벤질, p-메톡시벤질, 3차 부틸, 메톡시메틸, 메톡시에톡시메틸, 메틸티오메틸, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로푸라닐, 벤질옥시메틸, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴(TBDMS), 및 트리페닐메틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(i) 및 단계(ii)가 하나의 반응기에서 수행되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 합성이 가열 블록(heating block), 두개의 시린지 펌프(syringe pump), 멀티-포트 캡(multi-port cap), 및 밸브가 있는 시약 첨가 바이알을 포함하는 방사성 플루오르화 모듈(RFM)의 사용에 의해 자동화되는 방법.
  5. 제4항에 있어서, RFM이 열 가열 캐비티(thermal heating cavity)를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 합성이 자동화 방사 화학 합성기(automated radiochemistry synthesizer)의 사용에 의해 자동화되는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, RFM 또는 자동화 방사 화학 합성기의 구성요소가 불소를 함유하지 않는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, DCFPyL 전구체가 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 화합물인 방법.
  9. 제8항에 있어서, DCFPyL 전구체가 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트인 방법.
  10. 제8항에 있어서, DCFPyL 전구체가 5-(((S)-6-(3차-부톡시)-5-(3-((S)-1,5-디-3차-부톡시-1,5-디옥소펜탄-2-일)우레이도)-6-옥소헥실)카바모일)-N,N,N-트리메틸피리딘-2-아미늄 트리플루오로아세테이트인 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, DCFPyL 전구체가

    에 따라 합성되는 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, DCFPyL 전구체가
    N,N,N-트리메틸-5-((2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)카보닐)-피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트 및 2-{3-[1-t-부틸카복실레이트-(5-아미노펜틸)]-우레이도]-디-t-부틸 펜탄디오에이트의 커플링(coupling)을 포함하는 방법에 의해 합성되는 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 DCFPyL 전구체를

    에 따라, 또는 N,N,N-트리메틸-5-((2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)카보닐)-피리딘-2-아미늄 트리플루오로메탄설포네이트 2-[3-[1-t-부틸카복실레이트-(5-아미노펜틸)]-우레이도]-디-t-부틸 펜탄디오에이트의 커플링에 의해 합성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, DCFPyL 전구체의 방사성 플루오르화가

    에 따라 수행되는 방법.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, DCFPyL 전구체의 방사성 플루오르화가
    (a) [18F]플루오라이드 이온을 카트리지(cartridge)에 포집하고;
    (b) 카트리지를 테트라부틸암모늄 염기 염의 용액으로 용리시켜 카트리지에 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 방출시키고;
    (c) [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리물을 건조시켜 건조된 [18F]플루오라이드 이온을 형성하고;
    (d) (화합물(3))

    의 용액을 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가하는 것을 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 카트리지가 음이온 교환 크로마토그래피 카트리지인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 카트리지가 카트리지에 [18F]플루오라이드 이온을 포집하기 전에 고순도 물로 세척함으로써 사전-컨디셔닝되는(pre-conditioned) 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, DCFPyL 전구체의 방사성 플루오르화가 (화합물(3))

    과 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 임의로 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 가열하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 가열이 약 2분 내지 약 10분간 수행되는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 가열이 약 50℃에서 약 6분 동안 수행되는 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 가열이 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 20초 내지 약 200초 동안 약 40 W 내지 약 60 W로 조사함으로써 수행되는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 가열이 DCFPyL 전구체와 건조된 [18F]플루오라이드 이온의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 30초 내지 약 150초 동안 약 50 W로 조사함으로써 수행되는 방법.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(c)로부터의 [18F]플루오라이드 이온이 건조되는 방법.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 단계(c)의 용리물이 약 80℃ 내지 약 150℃의 온도에서 건조되는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 온도가 약 110℃인 방법.
  26. 제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 단계(c)의 용리물이 질소 흐름 하에 건조되는 방법.
  27. 제15항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 건조가 약 50초 내지 약 300초 동안 수행되는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 건조가 약 150초 동안 수행되는 방법.
  29. 제15항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, CH3CN가 추가 건조를 위해 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가되는 방법.
  30. 제4항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, RFM 또는 자동화 방사 화학 합성기, 또는 이의 반응부가 합성 전에 묽은 질산으로 세정되고, 물로 세척되고, 약 80℃에서 밤새 건조되는 방법.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 인산으로의 탈보호가 약 30℃ 내지 약 55℃의 온도에서 수행되는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 온도가 약 45℃인 방법.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 온도가 약 2분 내지 약 10분 동안 유지되는 방법.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 인산으로 탈보호한 후 단계(ii)의 반응 혼합물의 pH를 약 2 내지 약 2.5의 pH로 조정하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 반응 혼합물의 pH가 수산화나트륨 및 인산이수소나트륨 완충제를 첨가함으로써 조정되는 방법.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 정제가 액체 크로마토그래피에 의해 수행되는 방법.
  37. 제36항에 있어서, 액체 크로마토그래피가 적어도 하나의 C18 컬럼을 포함하는 방법.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서, [18F]DCFPyL를 포함하는 용액이 제1 C18 컬럼으로부터 메탄올 및 인산이수소나트륨을 포함하는 제1 용리액으로 용리되는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 제1 용리액 중 메탄올 및 인산이수소나트륨이 pH 2.1에서 15:85 메탄올:0.01M 인산이수소나트륨인 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, [18F]DCFPyL를 포함하는 용액이 추가로 제2 C18 컬럼에 주어지고, 에탄올을 포함하는 제2 용리액으로 용리되는 방법.
  41. 제36항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 정제가 제1 또는 제2 C18 컬럼으로부터 용리된 [18F]DCFPyL을 여과하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, 여과가 0.2-μm 멸균 필터를 통해 이루어지는 방법.
  43. 제41항 또는 제42항에 있어서, 여과가 멸균 바이알 내로 이루어지는 방법.
  44. 제43항에 있어서, 멸균 바이알이 멸균 염수로 사전 로딩되는 방법.
  45. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 정제가 소듐 아스코르베이트의 존재 하에서 수행되는 방법.
  46. 제45항에 있어서, 소듐 아스코르베이트가 수집 저장소 및/또는 [18F]DCFPyL 생성물을 용리하기 위해 사용되는 용액에 첨가되는 방법.
  47. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율이 적어도 약 20 mCi인 방법.
  48. 제47항에 있어서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율이 적어도 약 100 mCi인 방법.
  49. 제47항에 있어서, 정제 후 [18F]DCFPyL의 수율이 적어도 약 400 mCi인 방법.
  50. DCFPyL 전구체를 방사성 플루오르화시키는 방법으로서,
    (i) [18F]플루오라이드 이온을 카트리지에서 포집하는 단계;
    (ii) 카트리지를 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트(TBABC)의 용액으로 용리시켜 카트리지에 포집된 [18F]플루오라이드 이온을 방출시키는 단계;
    (iii) 단계(ii)로부터 [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리액을 건조시키는 단계;
    (iv) (화합물(3))

    의 용액을 단계(iii)로부터의 [18F]플루오라이드 이온에 첨가하는 단계; 및
    (v) 단계(iv)의 배합된 용액을 가열하는 단계를 포함하는 방법.
  51. 제50항에 있어서, 카트리지가 음이온 교환 크로마토그래피 카트리지인 방법.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, 카트리지가 카트리지에 [18F]플루오라이드 이온을 포집하기 전에 고순도 물로 세척함으로써 사전-컨디셔닝되는 방법.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 가열이 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 수행되는 방법.
  54. 제53항에 있어서, 가열이 약 2분 내지 약 10분간 수행되는 방법.
  55. 제54항에 있어서, 가열이 약 50℃에서 약 6분 동안 수행되는 방법.
  56. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 가열이 단계(iv)의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 20초 내지 약 200초 동안 약 40 W 내지 약 60 W로 조사함으로써 수행되는 방법.
  57. 제56항에 있어서, 가열이 단계(iv)의 배합된 용액을 마이크로파 방사선으로 약 30초 내지 약 150초 동안 약 50 W로 조사함으로써 수행되는 방법.
  58. 제50항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(iii)로부터의 [18F]플루오라이드 이온이 건조되는 방법.
  59. 제50항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리물이 약 80℃ 내지 약 150℃의 온도에서 건조되는 방법.
  60. 제59항에 있어서, 온도가 약 110℃인 방법.
  61. 제50항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(ii)로부터 [18F]플루오라이드 이온을 포함하는 용리물이 질소 흐름 하에 건조되는 방법.
  62. 제50항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 건조가 약 50초 내지 약 300초 동안 수행되는 방법.
  63. 제62항에 있어서, 건조가 약 150초 동안 수행되는 방법.
  64. 제58항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, CH3CN가 추가 건조를 위해 건조된 [18F]플루오라이드 이온에 첨가되는 방법.
  65. 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항의 방법에 의해 생성된 [18F]DCFPyL를 포함하는 조성물.
  66. 제65항에 있어서, [18F]DCFPyL가 적어도 약 50 Ci/μmole, 또는 적어도 약 100 Ci/μmole의 평균 비활성도(average specific activity)를 갖는 조성물.
  67. 제65항 또는 제66항에 있어서, 조성물이 약 400 ppm 이하의 농도로 아세토니트릴을 포함하는 조성물.
  68. 제65항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 약 3,000 ppm 이하의 농도로 메탄올을 포함하는 조성물.
  69. 제68항에 있어서, 조성물이 약 50 ppm 이하의 농도로 메탄올을 포함하는 조성물.
  70. 제65항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 하나 이상의 크립탄드(cryptand)를 포함하지 않는 조성물.
  71. 제70항에 있어서, 크립탄드가 Kryptofix®인 조성물.
  72. 제65항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 트리에틸아민을 포함하지 않는 조성물.
  73. 제65항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 t-부탄올을 포함하지 않는 조성물.
  74. 제65항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, [18F]DCFPyL의 방사 화학적 순도가 약 95% 내지 약 100%의 범위인 조성물.
  75. 제65항 내지 제74항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 키트(kit).
  76. DCFPyL 전구체 및 인산을 포함하는 키트.
  77. DCFPyL 전구체 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐 카보네이트를 포함하는 키트.
  78. 제75항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 크립탄드를 포함하지 않는 키트.
  79. 제78항에 있어서, 크립탄드가 Kryptofix®인 키트.
  80. 제75항 내지 제79항 중 어느 한 항에 있어서, [18F]플루오라이드 이온을 추가로 포함하는 키트.
  81. 세포, 기관 또는 조직을 제65항 내지 제74항 중 어느 한 항의 조성물과 접촉시키는 것을 포함하는 이미징(imaging) 방법.
  82. 제65항 내지 제73항 중 어느 한 항의 조성물을 대상에게 투여하는 방법.
  83. 제82항에 있어서, 방법이 이미징을 위한 방법.
  84. 제82항에 있어서, 방법이 암을 치료하기 위한 방법.
  85. 제4항 내지 제49항 중 어느 한 항에 기술된 방사성 플루오르화 모듈(RFM) 또는 자동화 방사 화학 합성기를 포함하는 장치.
  86. 제1항 내지 제64항 중 어느 한 항의 방법이 수행될 수 있는 방사성 플루오르화 모듈(RFM) 또는 자동화 방사 화학 합성기를 포함하는 장치.
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