KR850001891B1 - 비방사성 담체 조성물 및 이를 사용한 혈액-뇌통과 방사성 진단제의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

비방사성 담체 조성물 및 이를 사용한 혈액-뇌통과 방사성 진단제의 제조방법

본 발명은 비방사성 담체조성물과 이를 사용하여 혈액-뇌통과 방사성 진단제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 핵의약 진단용, 특히 뇌진단용 방사성 원소-표지 화합물의 제조방법과 그 비방사성 담체 조성물에 관한 것이다.

뇌 영상비추기 및 뇌기능 연구와 같은 뇌의 핵의약 직단용 방사성 진단제는 다음과 같은 특성이 요구된다.

(1) 이들 진단제는 뇌에 도달하기 위해 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있어야 하며, 또,

(2) 이들 진단제는 짧은 시간내에 고농도로 뇌에 축적될 수 있으며 임상연구에 필요한 기간동안 뇌에 머무를 수 있어야 한다.

이같은 요구조건들을 만족시키는 방사성 진단제를 발견하기 위하여 많은 연구가 행하여져 왔다.

이들 중 실용적인 관점에서 18_F-표지 탈옥시글루코스(Gallagher 등 : J. Nuclear Medicine, Vol. 19, 1154-1161 페이지 (1978))와 123_I-표지 페닐알킬아민 (Winchell 등 : J.Nuclear Medicine, Vol.21, 940-946페이지 (1980))이 주목할 만한 것이다.

이들 화합물은 혈액-뇌 장벽을 통과하여 뇌에 축절될 수 있으며, 또 뇌의 영상화와 뇌기능 연구 목적을 위해 실제로 유용한 것으로 평가되고 있다.

그러나 18_F는 양전자를 발생시키는 핵종이고, 또 영상화를 위해서는 양전자 카메라와 같은 특별한 장치가 필요하다. 따라서, 핵의약 분야에서 널리 사용되고 있는 보통 섬광 카메라는 사용될 수 없다. 이 밖에 18_F의 반감기는 1.8시간으로 매우 짧아서 방사성 원소 또는 그 표지 진단제의 제조, 운송 및 공급에 큰 제한을 받게 된다.

18_F-표지 탈옥시글로코스는 본래 이러한 결점들을 가지고 있다.

한편, 123_I-표지 페닐알킬아민은 섬광카메라에 가장 많이 사용되는 저에너지 감마-선용 분광기 조리개를 사용해서는 충분히 명확한 영상을 얻을 수가 있다.

이 밖에, 123_I은 비교적 고가이고, 진단용으로 충분한 양의 123_I-표지 페닐알킬아민을 사용한다는 것을 비경제적이다.

핵의약 분야에서 방사성 원소용 담체로서 적당한 물질을 찾기위한 광범위한 연구의 결과, 다음 일반식(Ⅰ)의 글루코손-비스(티오세미카바존)(이후 "GBT"로 칭함)이 각종 방사성 원소들과 함께 안정된 키일레이트화합물을 형성할 수 있으며, 또 이 수득된 키일레이트 화합물들(즉, 방사성 원소-표지 화합물들)은 혈액-뇌장벽을 통과할 수 있다는 사실이 발견되었다.

또한 방사성 원소-표지 GBT는 신뢰성이 상당히 높은 진단, 특히 뇌의 진단을 위한 방사성 진단제로서 사용될 수 있다는 사실이 발견되었다.

본 발명에 의해 혈의약 진단을 위해 인간을 포함한 포유동물에게 투여할 GBT를 함유하는 방사성 원소용 비-방사성 담체 조성물이 제공된다.

또한 방사성 원소 및 전술한 비-방사성 담체 조성물을 키일레이트 반응시켜 방사성 진단제를 제조하는 방법이 제공된다.

GBT는 예를 들어, α-D-글루코스를 아세트산 제2구리로 산화시켜 2-위치에 카르보닐기를 형성하고, 또 수득된 글루코손을 티오세미카르바지드와 반응시켜 티오세미카바존 기들을 1-과 2-위치에 도입시킴으로써 제조될 수 있다.

GBT는 운반될 방사성 원소의 종류 또는 상태에 따라 두가지 다른 방식의 담체로서 사용될 것이다.

방사성 원소가 안정된 키일레이트 화합물의 형성을 위해 환원 또는 산화시킬 필요가 없는 원자가 상태에 있을 때, GBT를 수성매질 중에서 방사성 원소와 반응 접촉시켜 방사성 원소-표지 GBT를 키일레이트 화합물로서 수득한다.

이 표지 방법은 갈륨(Ga)-67, 인돌-111 등에 적용될 수 있다. 방사성 원소가 안정된 키일레이트 화합물을 형성하기 위해 환원 또는 산화시킬 필요가 있는 원자가 상태에 있을 때는, GBT는 환원제 또는 산화제의 존재하의 수성매질 중에서 방사성 원소와 접촉 반응시켜서 방사성 원소-표지 GBT를 키일레이트 화합물로 수득한다.

이 표지방법은 99m_rc등에 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 비-방사성 담체 조성물은 경우에 따라 표지에 사용되는 방사성 원소용 환원제 또는 산화제와 함께 GBT로서 구성될 수 있다.

환원제로서, 통상 제1주석염 즉, 2가 주석이온(Sn⁺⁺)의 염이 사용된다. 이들의 특정 예로는 할로겐화 제1주석(예를 들면, 염화 제1주석, 플루오르화 제1주석), 황산 제1주석, 질산 제1주석, 아세트산 제1주석, 시트르산, 제1주석 등을 들 수 있다.

Sn⁺⁺이온으로 충전된 이온-교환수지와 같은 Sn⁺⁺이온-함유 수지를 또한 사용할 수도 있다.

필수성분으로서 GBT와 임의 성분으로서 환원제 또는 산화제에 부가해서 본 발명의 담체 조성물은 필요한 경우 다른 첨가물을 함유할 수 있다. 이같은 첨가물의 예로는 산, 염기 또는 완충물질과 같은 pH조절제, 아스코르브산, 에리토르브산 또는 겐티스산 또는 그 염과 같은 환원성 안정제, 염화나트륨과 같은 등장제, 벤질알코올과 같은 방부제등을 들 수 있다.

본 발명 비-방사성 담체조성물 제조시에 GBT와 만약 사용한다면 환원제 또는 산화제를 포함해서 기타 첨가제들을 임의 순서에 따라 혼합할 수 있다.

이 담체 조성물은 분말제제, 특히 동결건조분말 제제형태 또는 액체제제 특히 수용액 제제형태로 제조될 수 있다.

본 발명 방사성 진단제의 제조를 위해, 방사성 원소는 보통 수성매질 중에서 비-방사성 담체 조성물과 접촉 반응시키고, 이같이 함으로서 그 자체로서 방사성 원소-표지 방사성 진단제를 제조할 수 있다.

방사성 원소는 보통 염, 바람직하게는 수용성 염의 형태로 사용되고, 또 일반적으로 수용액으로 사용되며, 이에 부가해서 등장제(예를 들면, 염화나트륨) 또는 방부제(예를 들면, 벤질알코올) 등과 같은 종래의 첨가제를 함유할 수 있다.

예를 들면, 99m_LC은 보통 퍼데크네테이트(99m_LC가 7가임)의 형태로 수득할 수 있고 또 수용액으로 사용된다. 이같은 수용액을 제2주석염과 같은 환원제를 포함하는 비-방사성 담체조성물과 반응시킨 경우에 99m_LC는 환원제로 환원되어 낮은 원자가(즉, 4가) 상태로 되고, 또 GBT와 99m_rc간의 키일레이트 반응에 의해 생성된 키일레이트 화합물을 포함하는 99m_rc-표지 방사성 진단제를 안정된 상태로 수득하게 된다.

환원제를 Sn⁺⁺이온으로 충전된 이온-교환수지와 같이 수불용성 형태로 사용되는 경우, 이를 투여하기 전에 여과와 같은 적당한 분리조작에 의해 수득된 방사성 진단제로 부터 제거해 주어야만 한다.

방사성 진단제 중 방사성 원소는 믿을만한 진단을 보장할 수 있을만큼 충분한 방사능과 농도를 가져야 하며 이조건만 만족된다면 어떤 특별한 제안이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 방사성 원소가 99m_rc인 경우, 성인에 투여될 방사성 진단제의 양은 약 0.5 내지 5.0ml이며, 이는 보통 0.1 내지 50mCi의 방사능을 함유하고 있다.

본 발명 방사성 진단제는 핵의약 진단, 특히 뇌의 영상화 및 뇌기능 연구에 유용된다.

본 발명의 실제적이고 또 바람직한 실시상태는 다음 실시예로서 설명하였으며, 이들 실시예에서 별도 언급이 없는 한 %는 중량을 기준한 것이다.

[실시예 1]

글루로손의 제조 :

물(10ml)에 α-D-글루코스(4.5g)을 용해시킨 용액에 메탄올(250ml)중에 아세트산 제1구리(20g)를 용해시킨 용액을 첨가하고, 또 수득된 혼합물을 수욕에서 1시간 동안 가열한다. 이 반응혼합물을 냉각하고, 침전된 산화 제1구리를 여과하여 제거한다.

황화수소 가스를 여과액에 약 1분 동안 통해주어 미반응 아세트산 제2구리를 황화 제2구리의 형태를 침전시킨다.

침전물을 여과 제거한후, 여과액을 소량의 활성탄으로 처리하고 또 감압하에서 농축하여 시럽 상태의 글루코손을 수득한다.

[실시예 2]

글루코손-비스(티오세미카바존)(GBT)의 제조 :

0.1N 아세트산(6ml) 중에 실시예 1에서 수득한 글로코손을 용해시킨 용액에, 물(5ml) 중에 티오세미카르바지드(4.5g)를 용해시킨 용액을 적가하고 또 수득혼합물을 약 1시간 동안 환류시킨다.

반응혼합물을 얼음으로 냉각하고, 또 침전된 결정들을 여과 회수하고 또 수중에서 재결정화시켜 글루코손-비스(티오세미카르바존)(5g)을 수득한다.

융점 225℃(분해). C₈H₁₆O₄N₆S₂의 원소분석(%) : 계산치 : C ; 29.62 H ; 4.97 O ; 19.73N ; 25.91 S ; 19.77 실측치 : C ; 29.57 H ; 4.88 O ; 19.46 N ; 26.14 S ; 19.70

[실시예 3]

비-방사성 담체 조성물의 제조 :

실시예 2에서 수득한 글루코손-비스(티오세미카르바존)을 미리 용존 산소를 제거한 0.1M 아세테이트 완충액(pH5.0)에 용해시켜 농도가 10^-3M이 되도록 한다.

이 용액을 마이크로필터를 용해 여과하여 박테리아를 제거하고 또 앰푸울에 충진한다. 여기에 방부제로서 벤질알코올을 첩가하여 0.9% 농도로 만든 후, 앰푸울중의 용액 상부공기를 질소가스로 치환시키고나서 밀봉하였다.

[실시예 4]

비-방사성 담체조성물의 제조 :

실시예 2에서 수득한 글루코손-비스(티오세미카르바존)을 미리 용존 산소를 제거한 0.1M 아세테이트 완충액(pH5.0)에 용해시켜 농도가 10^-3M이 되도록 한다.

이 수득용액(10ml)에 염화 제1주석의 수용액(4㎍/ml; 10ml)을 첨가하고, 또 수득 혼합물을 마이크로필터를 통과시키고 또 앰푸울에 충진시킨다.

여기에 방부제로서 벤질알코올을 첨가하여 농도를 0.9%가 되도록 한다.

앰푸울중의 용액 상부 공기를 질소가스로 치환한 후, 앰푸울을 밀봉하였다.

[실시예 5]

비-방사성 담체조성물의 제조 :

실시예 2에서 수득한 글로코손-비스(티오세미카르바존)을 0.1M 아세테이트 완충액(pH5.0)에 용해하여 농도가 10^-3M이 되도록 한다.

수득된 용액(10ml)에 Sn⁺⁺이온을 흡착시킨 이온-교환수지(수지 1mg당 주석이온 5.5㎍; 4mg)를 첨가하고, 또 수득혼합물을 앰푸울에 충진하였다.

앰푸울의 용액 상부 공기를 질소가스로 치환한 후, 앰푸울을 밀봉하였다.

[실시예 6]

방사성 진단조성물의 제조 :

실시예 3에서 수득한 비-방사성 담체(1ml)를 무균상태하에서 염화칼륨의 수용액-67_Ga용액(1mCi/ml;pH 약 2)(1ml)과 혼합하고 또 수득혼합물을 마이크로 필터를 통과시키고, 또 바이알에 충진시킨다.

바이알중의 용액상부 공기를 질소가스로 치환한 후, 바이알을 밀봉한다.

앞에서 제조된 방사성 진단제를 발색 용매로서 80%메탄올을 사용하는 종이 크로마토그래피(Toyo Filter Paper No. 51)에 가한다. 발색시킨 후 방사성 크로마토스캐너로 주사를 행한다.

방사능 도표에는, 주정점이 Rf 값 약 0.6을 나타내고, 또 미표지 염화칼륨-67_Ga에 기인하는 것으로 보이는 작은 정점은 원점부근에 나타난다.

방사성 크로마토그람과 제1구리염 용액에 의한 발색방법에 의해, 방사성 동위원소의 거의 전량이 GBT와 함께 키일레이트 화합물을 형성한다는 것이 확인되었다.

[실시예 7]

방사성 진단제 조성물의 제조 :

실시예 5에서 수득된 비-방사성 담체(1ml) 조성물을 무균상태하에서 나트륨 퍼테크네테이트-99m_rc용액(10mCi/ml; pH 5.5)(1ml)과 혼합하고 또 수득 혼합물을 마이크로필터에 통과시킨 후 바이알에 충진한다.

바일중의 용액 상부 공기를 질소가스로 치환하고 또 바이알을 밀봉한다.

앞에서 제조된 방사상 진단제를 흡착제로서 실리카겔(Merck G, 0.25mm 두께)과 발색용매로서 80% 아세톤을 사용하는 박층 크로마토그라피 분리에 걸어준다.

발색시킨 후, 방사성 크로마토-스캐너로 주사를 행한다.

방사능 도표에서, 주정점은 Rf값 약 0.9를 나타낸다.

이밖에 99m_rc-표지 주석 콜로이드에 기인하는 것으로 보이는 작은 정점은 원점에 나타나며, 또 미확인 화합물에 기인한 작은 정점은 Rf 값 약 0.7을 나타낸다.

방사성 크로마토그램과 제1구리염 용액에 의한 발색방법에 따라 방사성 동위원소의 거의 전량이 GBT와 키일레이트 화합물을 형성한다는 것이 확인되었다.

[실시예 8]

비-방사성 담체조성물중의 Sn⁺⁺이온의 양과 상기 비-방사성 담체조성물을 사용하여 제조된 99m_rc-표지 방사성 진단제 성질과의 관계 :

Sn⁺⁺이온의 양을 달리 사용하는 것을 제외하고는 실시예 5에서와 같은 방법으로 비-방사성 담체조성물을 제조한다.

이들 비-방사성 담체조성물을 사용하여, 실시예 7에서와 같은 방법으로 99m_rc-표지 방사성 진단제로서 실시예 7에서와 같은 방법으로 크로마토그래피 실험을 행한다.

수득 결과들을 표 1에 표시하였으며 이중 숫자들을 상대적인 방사능 값(%)을 나타낸다.

[표 1]

주 :^*1) 이온-교환수지에 흡착된 Sn⁺⁺이온의 양으로 부터 계산된 비-방사성 담체조성물 1ml당 Sn⁺⁺이온의 양.

상기 결과로 부터, 비-방사성 담체조성물 중 Sn⁺⁺이온의 양은 최소한 10^-3M GBT 용액 1ml당 0.5내지 550㎍ 일 때, 99m_rc-표지 방사성 진단제가 우수한 효율로 생산 가능함을 알 수 있다.

주요성분의 생산비율을 고려한다면, Sn⁺⁺이온의 양은 1 내지 5.5㎍ 범위가 바람직하다.

[실시예 9]

토끼중에서 99m_rc-표지 방사성 진단제의 분포 :

넴부탈-마취시킨 토끼들에 0.2ml의 99m_rc-표지 방사성 진단제(1mCi의 방사능을 함유함)를 귀 정맥에 투여하고 또 섬광카메라로 계속해서 영상화를 행하였다. 중요한 부위로서 뇌, 심장, 좌측신장 및 폐를 취하고 뇌와 다른 기관에서의 상대적인 방사능 값을 측정한다.

시험결과는 표 2에 수록하였다.

[표 2]

상기 결과로 부터, 본 발명 방사성 진단제는 투여 후 즉시 혈액-뇌 장벽을 통과하여 뇌에 축적될 수 있다는 것과 뇌에 축적된 량이 다른 기관들에 축적된 량보다 상당히 많다는 것을 알 수 있다.

따라서, 이는 뇌의 동적연구뿐만 아니라 뇌의 영상화를 위해 상당히 유용하다.

[실시예 10]

67_Ga-또는 99m_rc-표지 방사성 진단제의 독성 :

실시예 6 또는 7에서 수득된 67G_a-또는 99mTC-표지 방사성 진단제를 적당한 한도까지 방사능을 약화시킨 후, 이어 각 그룹이 10마리의 쥐로 구성되는 S D 혈통의 숫컷 및 암컷 쥐들의 정맥내로 몸무게 100g당 1ml의 투여량으로 투여하거나(인간에게 보통 투여하는 양의 300배에 해당함) 또는 각 그룹이 10마리의 쥐로 구성된 IRC혈통의 수컷 및 암컷 쥐들의 정맥내로 몸무게 10g당 0.5ml의 투여량으로 투여한다(인간에게 보통 투여하는 양의 150배에 상당함).

대조 그룹에는 상기와 같은 부피의 생리식염수를 정맥내 투여한다. 모든 그룹들을 10일간 사육하고 또 몸무게의 변화를 매일 기록한다.

약을 투여한 그룹들과 대조그룹들간의 특별한 차이점을 관측할 수 없었다.

10일 이상 관찰한 후, 모든 동물들을 죽여서 그것들로 부터 추출된 각종 기관에서도 아무 이상을 발견할 수 없었다. 따라서, 67_Ga-또는 99mTC-표지방사성 진단제의 독성은 매우 낮다는 것을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 주성분으로 다음 일반식(Ⅰ)의 글루크손-비스(티우세미카르바존)과 환원제를 함유하는 비-방사성담체 조성물의 제조방법.

   
2. 제1항에 있어서, 담체 조성물이 수용액 형태인 비-방사성 담체조성물의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 담체조성물이 동결건조 형태인 비-방사성 담체조성물의 제조방법.
4. 다음 일반식(Ⅰ)의 글루코손-비스(티오세미카르바존)과 방사성 원소를 키일레이트 반응시킴을 특징으로 하여 혈액-뇌(血液-腦)통과 방사성 진단제를 제조하는 방법.

   
5. 다음 일반식(Ⅰ)의 글루코손-비스(티오세미카르바존)과 방사성 원소를 환원제 존재하에서 키일레이트 반응시킴을 특징으로 하여 혈액-뇌통과 방사성 진단제를 제조하는 방법.