KR860000687B1 - 안정된 방사성 진단제와 이를 위한 비방사성 캐리어 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 99mTC-방사능의 농도와의 관계를 나타낸 그라프.
본 발명은 99mTC-표시 방사성 진단제와 이를 위한 비방사성 캐리어에 관한 것이다.
99mTC6시간의 적당한 반감기를 가지며 약 140KeV의 -선을 방사하므로, 그것은 시티그람 영상을 위한 핵종으로 매우 안정된 것이다. 또한 99mTC는 그것의 발생기(generator)가 널리 퍼져있기 때문에 오케이션 콜(occasion calls)로서 사용될 수 있다. 이러한 사실들을 근거로 하여 99mTC는 현대의 핵의학진단에 유용한 핵종으로서 널리 보급되어 있다.
99mTC를 킬레이트화제와 결합시키기 위하여, 시장에서 구입할 수 있는 칠원자가 상태(퍼테크네테이트)로부터 99mTC를 낮은 원자가 상태로 환원시키는 것이 필요하다. 이 환원은 보통 제일주석이온과 같은 수용성 환원제로 실행된다. 따라서, 시장에서는 환원제로서 제일주석이온을 사용하는 99mTC-표지 방사성 진단제를 볼 수 있다.
또한 시장에서는 99mTC-표지 방사성 진단제를 조제하기 위해 킬레이트화제와 제일주석염을 함유하는 각종 화합물을 구입할 수 있다.
그러나, 공지된 방사성 진단제에는 수용성 환원제로서 사용된 제일주석이온이 산소나 산화제에 의해 쉽게 산화되고 그에 따라 환원제의 환원능력이 생산과 사용 사이의 기간동안 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 제거하기 위하여, 방사성 진단제를 위한 용기내의 공기를 질소가스로 대체시킴으로써 산소가 없는 상태로 유지시키려는 시도가 있었으나, 공기를 완전히 대체시키는 것이 어려우므로 만족할만한 결과를 얻을수 없었다. 이 문제를 해결하기 위한 간단한 방법은 제일주석의 농도를 증가시키는 것이다.
그러나, 환자에게 투여되는 제일주석의 양이 증가되고 결과적으로 그 독성이 환자에게 해를 입힐 수 있게 되므로 이 방법은 바람직한 것이 되지 못한다.
한편, 산화물질은 99mTC-표지 방사성 진단제의 조제를 위해 사용된 99mTC-함유 피테크네테이트 용액내의 용매의 핵분해에 의해 형성된다는 것이 알려져 있다.
그러한 산화물질은 제일주석이온과 같은 환원제를 소비하고 불순물로서 피테크네테이트를 함유하는 99mTC-표지방사성 진단제를 만든다.
99mTC의 방사능이 높을 때에는, 방사능의 직접 또는 간접 작용에 의해 야기되는 산화물질의 형성은 무시될 수 없고 상당량의 각종 방사성 핵분해 생성물이 형성된다. 따라서, 방사성 진단제를 사용하는 진단에 있어서 각종 폐해가 발생된다.
상기 폐해들을 극복하기 위하여 방사성 진단제 또는 그것의 조제에 사용되는 화합물을 아스코르브산 또는 에리소르브산과 같은 안정제와 혼합시킴으로써 안정화시키는 기술이 제안되었다.
이 기술은 일본 특허공보 제6409/1982호에 발표되고 있다. 그러나, 이 공보에는 안정제의 양이 증가된 때에는, 생체내에서의 방사성 진단제의 바람직한 분포가 99mTC-표지 방사성 진단제 내의 안정제와 킬레이트화제의 경쟁에 의해 방해된다는 것이 기술되어 있다. 이러한 것은 진단되지 않는 신장에 축적되는 배위 화합물을 형성하기 위한 아스코르브산과 같은 안정제와 99mTC와의 반응으로 인한 것이다. 그러므로, 이 공보에서는 안정제의 양은 환원제 1mol당 100mol이 넘지않아야 한다고 지시하고 있다. 그러나 시장에 내놓아지는 99mTC-표지 방사성 진단제는 운송기간 동안의 방사능의 감소를 고려하여 환자에게 투여되어야 할 함량의 약 10배의 방사능을 함유하여야 한다. 핵분해는 방사능의 증가와 또한 운송 도중의 진동에 의해 촉진된다. 이러한 경우에, 환원제 1mol당 약 100mol의 양을 초과하지 않는 안정제의 부가는 만족할만한 결과를 초래할 수 없게 된다.
광범위한 연구의 결과로써 이하에 서술될 기술에 따라 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제와 99mTC-표지 방사성 진단제를 위한 안정된 캐리어 합성물이 제공될 수 있다.
좀더 상술하면, 운송도중의 진동하에서와 고농도의 방사능에서 충분히 안정되고 실질적으로 안정제와 99mTC의 배위 화합물이 없는 99mTC-표지 방사성 진단제가 수용성 환원제 1mol당 약 100mol이상의 양의 아스코르브산과 에리소르브산, 그리고 그것들의 약제로 사용 가능한 염들과 에스테르들중 최소한 한가지를 거기에 혼합시킴으로써 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.
그러므로, 본 발명은 킬레이트화제와 수용성 환원제를 함유하는 99mTC-표지 방사성 진단제 또는 그것의 캐리어의 안정화에 이용될 수 있다.
본 발명에 따라, 퍼테크네테이트 킬레이트화제, 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제 및 안정제로서 수용성 환원제 1mol당 100mol이상의 양의 아스코르브산과 에리소르브산, 그리고 그것들의 약제로 사용가능한 염들과 에스테르들중 최소한 한가지를 포함하는 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제가 제공된다.
또한 킬레이트화제, 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제 및 안정제로서 수용성 환원제 1mol당 100mol 이상의 양의 아스코르브산과 에리소르브산, 그리고 그것들의 약제로 사용가능한 염들과 에스테르들중 최소한 한가지를 포함하는 99mTC-표지 방사성 진단제를 위한 안정된 비방사성 캐리어가 제공된다.
안정된 99mTC-표지 방사성 진단제 또는 그것의 안정된 비방사성 캐리어의 조제는 임의의 순서로 상기된 필수성분들을 혼합시킴으로써 실행된다. 예를들면 안정된 비방사성 캐리어는 킬레이트화제와 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제를 함유하는 비방사성 캐리어에 상기의 안정제를 배합함으로써 생성될 수 있다. 또한, 예를들면, 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제는 퍼테크네테이트, 킬레이트화제와 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제를 함유하는 99mTC-표지 방사성 진단제에 상기 안정제를 배합함으로써 생성될 수 있다.
또 하나 예를들면, 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제는 안정된 비방사성 캐리어에 99mTC-함유 퍼테크네테이트를 배합함으로써 생성될 수 있다.
안정제의 양의 상한선은 없지만 물질독성을 나타내는 양보다는 적어야 한다.
99mTC-표지 방사성 진단제 또는 그것의 비방사성 캐리어는 동결건조된 조성, 단순한 분말조성 또는 수용액 등의 형태로 형성될 수 있다. 상기의 필수성분들에 부가하여, pH-조정제, 등장제(예를들면, 염화나트륨), 과 방부제(예를들면 벤질알코올)과 같은 어떠한 종래의 부가물도 함유할 수 있다.
킬레이트화제는 일반식,
의 N-피리독실α-아미노산을 포함하는데, 상기 식중, R1과 R2는 각각 α-아미노산의 α-탄소원자에 결합된 원자 또는 원자단이고 R3, R4, R5및 R6는 각각 수소원자, 할로겐원자(예를들면, 염소, 브롬, 요오드, 불소), C1-C10알킬기(예를들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 펜틸, 옥틸) 또는 최소한 하나의 친수성기 또는 그것의 염으로 치환된 C1-C10알킬기이다.
상기 부호들 중에,1R과 R2는 각각 일반식 :
H2N-C(R1)(R2)-COOH
의 α-아미노산에 있을 수 있는 어떠한 원자 또는 원자단을 나타낸다. 그러한 원자와 원하단의 예는 수소, C1-C10알킬, 그리고 아미노, 이미노, 니트로, 히드록시, 메르캅토, C1-C10알콕시, C1-C10알킬티오, 카르복시, 옥소, 티오, 카르바모일, 페닐, 히드록시페닐 등중 최소한 하나로 치환된 C1-C10알킬이다. 따라서 상기의 원자 또는 원자단은 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파라긴산, 시스테인, 시스틴, 글루타민, 글루타민산, 글리신, 히스티딘, 히드록시리신, 히드록시프롤린, 이소류우신, 류우신, 리신, 메티오닌, 노르류우신, 노르발린, 오르니틴, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 라우린, 트레오닌, 트립토판, 티로신, 발린 등중 하나이다.
R3, R4, R5또는 R6에 의해 표시되는 알킬기에 있는 친수성기는 -SO3H, -SO3M, -OSO3H, -OSO3M, -COOH, -COOM, -NH2, -N(R3)X, -CN, -OH, -NHCONH2, -(OCH2CH2)n-등을 포함한다(이중 M은 알칼리 금속 또는 암모늄기이고, X는 할로겐화물과 같은 산 잔유물이며, R은 C1-C10알킬기이고, n은 임의의 정수이다). 3-옥소부티랄카르복시산 비스 (4-메틸티오세미카르바존)과 같은 다른 종래의 킬레이트화제들도 또한 유용하다.
수용성 환원제는 어떠한 종래의 약제로 사용 가능한 환원제라도 좋으나 특히 제일주석염이 바람직하다. 제일주석염은 2가 주석으로부터 형성된 염이고 음이온은 할로겐화물 이온(예를들면, 염화물이온, 불화물이온), 황산염이온, 질산염이온, 아세트산염이온, 시트르산염이온 및 타르타르산염을 포함한다.
아스코르브산 또는 에리소르브산의 약제로 사용 가능한 염들은 나트륨염과 칼륨염과 같은 알칼리 금속염을 포함한다. 아스코르브산 또는 에리소르브산의 에스테르는 C1-C10알킬에 스테르(예를들면, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 펜틸에스테르, 옥틸에스테르)를 포함한다.
[실시예 1]
N-피리독실-DL-5-메틸트립토판, 염화제일주석과 안정제로서 아스코르브산을 사용하는 99mTC-표지방사능 진단제의 생산에 이용되는 안정된 비방사성 캐리어(이후 "PLMT. Sn.A."로 칭함)의 제조 : -용해산소를 살균한 피로겐-유리수로부터 살균한 질소가스 거품을 일으키어 제거한다. 다음의 모든 처리는 질소 흐름내의 무균상태에서 실행된다. L-(+)-아스코르브산을 탈산한 물(1000ml)에 용해시킨다. 이 용액을 분말상의 N-피리독실-DL-5-메틸트립토판(2113mg; Heyl 등의 J.Am.Chem.Soc., 70, 3429-3431 (1948)에 따라 제조, 이후 "PLMP"로 칭함)에 부유시킨다.
그리고나서, 이 현탁액에 무수염화제일주석(94.8mg)2을 부가한다.
4N 수성 수산화나트륨 용액을 분말을 용해시키기 위해 자기 교반기로 교반한 현탁액에 점차적으로 적가하고 pH를 10.0으로 조절하여 PLMT.Sn.A. 를 만든다. PLMT.Sn.A.를 개구부의 직경이 0.22㎛인 필터에 통과시켜 바이알에 담는데, 그 안의 공기는 충전에 앞서 질소가스로 교체한다. L-(+)-아스코르브산의 양을 변화시킴으로써, 여러가지의 농도의 L-(+)-아스코르브산을 함유하는 다수의 PLMT.Sn.A. 를 제조한다. 얻어진 PLMT.Sn.A. 는 무색의 맑은 용액이다.
[실시예 2]
99mTC-함유 퍼테크네테이트와 PLMT.Sn.A. 를 접촉시킴으로써 형성된 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제(이후 "Tc-(PLMT.Sn.A.)"로 칭함)의 제조 : -나트륨 퍼테크네테이트의 형태로 99mTC를 함유하는 생리식염수(1.0ml)를 바이알 내에서 실시예 1에서 얻어진 PLMT.Sn.A. (1.0ml)과 혼합하는데, 바이알내의 공기는 미리 질소가스로 교체한다. 이 혼합물을 충분히 교반하고 15분 동안 끓는 물 배드(bath)에서 가열한 후, 실온까지 냉각시켜 무색 또는 엷은 노란색의 맑은 용액인 Tc-(PLMT.Sn.A.)를 얻는다.
여러가지 방사능 농도의 생리식염수를 사용하여 여러가지 Tc-(PLMT.Sn.A.)를 얻는다.
[실시예 3]
Tc-(PLMT.Sn.A.)의 안정성에 대한 아스코르브산과 99mTC-방사능의 농도의 영향(TLC로 평가) : -
실시예 2에서 얻어진 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 안정성은 어두운 곳에 24시간동안 저장한 후 박층판에 대한 균염 효율(labeling efficiency)을 측정하여 평가한다. 박층 크로마토그라피(TLC)는 고정상으로서 두께 0.25mm의 실리카겔판과 이 동상으로서 메틸에틸케톤 메탄올과 2M 수성 염화칼륨 용액(부피비 ; 10 : 9 : 1)의 혼합물을 사용하여 실행하는데, 약 10cm가량 현색시켜 라디오크로마토스케너로 주사한다. 이 크로마토그라피시스템에서 Tc-(PLMT.Sn.A.)는 약 0.65의 Rf값에서 강한 단일정점을 가지며, 나트륨 퍼테크네테이트는 0.98의 Rf값을 갖는다.
환원과 가수분해에 의해 생산된 99mTC-주석 콜로이드와 불용성 무기 테크네튬 화학종들(예를들면, TcO2)은 출발점에서 움직이지 않고 남아있다. Tc-(PLMT.Sn.A.)의 핵분해 생성물은 0.1-0.4의 Rf 값에서 넓은 정점으로서 관찰된다. 따라서, 균염효율은 다음의 식으로 주어진다.
24시간 경과후의 균염효율과 99mTC-함유 나트륨 퍼테크네테이트를 함유하는 생리식염수의 생산시의 아스코르브산 및 99mTC-방사능의 농도와의 관계를 별첨된 도면인 제1도에 나타내었다. PLMT와 염화제일주석의 농도는 실시예 1에 기술된 바와 같이 각각 2.113mg/㎖(5.72mmol/)와 0.0948mg/ml(0.5mmol/)로 고정된다.
Tc-(PLMT.Sn.A.)를 위해 사용되는 99mTC-함유 나트륨 퍼테크네테이트의 용액내의 방사능의 농도가 10mCi/ml(곡선 A) 일때에는 100%의 균염효율이 아스코르브산의 농도가 3mmol/이상인 한 생산후 24시간 유지된다. 그러나, 방사능의 농도가 증가될수록 100%의 균염효율을 유지하기 위해 아스코르브산의 농도는 더 높은 것이 요구된다.
한편, 최대한으로 약 21시간이 소요되는 운송시간을 고려하여 충분한 정보들을 얻기위해 요구되는 방사능수준을 확보하기 위하여 생산시에 80-120mCi/ml의 농도를 가지는 퍼테크네테이트 용액을 사용할 필요가 있다. 제1도에서 곡선 D은, 130mCi/ml의 농도의 방사능을 함유하는 나트륨 퍼테크네테이트 용액이 사용될때에, PLMT.Sn.A. 는 100%의 균염효율을 유지하기 위해 590mmol/m 이상의 농도로 아스코르브산을 함유하여야 한다는 것을 보여준다. 안전계수를 고려하여 70-80mmol/ml의 아스코르브산을 함유하는 PLMT.Sn.A. 가 100%의 균염효율을 유지할 수 있는 130mCi/ml의 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 제조에 적당하다. 이러한 경우에, 아스코르브산(70-80mmol/)과 염화제 일주석(0.5mmol/)의 몰농도의 비율은 140-160이다. 제1도에서 명백한 바와 같이, 안정화는 150mmol/이상의 아스코르브산 농도에서, 즉 300 이상의 몰농도비율(아스코르브산/염화제일주석)에서 또한 달성될 수 있다.
[실시예 4]
Tc-(PLMT.Sn.A.)의 안정성에 대한 아스코르브산과 99mTC-방사능의 농도의 영향(실험용 동물들을 사용하여 평가) : -
동물실험은 아스코르브산에 의한 진단제의 안정화를 위한 조건을 확실하게 하기 위해 실행된다. 각각 75mmol/와 4mmol/의 아스코르브산을 함유하는 두종류의 PLMT.Sn.A. 을 실시예 1에 따라 생산한다. 상기의 두종류의 PLMT.Sn.A. 와 99mTC-함유 130mCi/ml 나트륨 퍼테크네테이트 용액으로부터 두종류의 Tc-(PLMT.Sn.A.)를 생산하여, 어두운 곳에 실온으로 24시간 동안 저장한다.
그리고나서, 이 두가지 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 균염비율을 실시예 3에 기술된 방법에 따라 결정하여 각각 제1도에서의 P와 Q에 의해 도시된 것과 같이 100%와 78이 되도록한다. 이 두가지의 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 0.2ml씩을 스프라크-다울레이(Spraque-Dawley) 혈통의 암컷 쥐들의 꼬리정맥에 정맥내로 투여하고, 한시간이 지난후 해부하여 각 기관의 방사능을 측정한다. 결과는 표 1에 나타내었다.
Tc-(PLMT.Sn.A.)는 간-답즙관 시스템의 동적기능연구를 위한 진단제이므로, 방사능의 대부분이 투여후 1시간에 소장에 분포되고, 다른 기관들, 혈액 또는 몸통에는 분포되지 않는 것이 요망된다. 이러한 관점에서, 75mmol/의 아스코르브산을 함유하는 PLMT.Sn.A. 를 사용하고 100%의 균염효율을 가지는 Tc-(PLMT.Sn.A.)는 표 1에서 보는바와 같이 간-답즙관 영상제(imaging agent)로서 사용되기 위해서는 탁월한 내부 분포를 보여주며, 반면 4mmol/의 아스코르브산을 함유하는 PLMT.Sn.A. 를 사용하고 78%의 균염효율을 가지는 Tc-(PLMT.Sn.A.)에서는 앞서 기술한 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 경우(93.44%)보다 약 11% 낮은 82.12%의 방사능이 소장에서 관찰되었고, 또한 다른 기관들, 혈액 및 몸통에서 비교적 높은 분포도를 나타낸다. 따라서 표 1의 결과로부터 동물실험의 결과는 실시예 3과 제1도에서 볼 수 있는 결과와 같다는 것을 확신할 수 있다.
[표 1]
쥐에 있어서 Tc-(PLMT.Sn.A.)의 내부 분포도(투여후 1시간에서 투여된 방사능에 대한 % 5마리의 평균)
주 :*)체중이 200g인 상태에서의 값.
[실시예 5]
실시예 1에서 얻은 75mmol/의 아스코르브산을 함유하는 PLMT.Sn.A의 용액을 각 그룹이 10마리로 구성된 숫컷 SD혈통 쥐들의 그룹들과 암컷 SD 혈통쥐들의 그룹들에게 체중 100g당 1ml의 투여량(인간에 대한 정상투여량에 600배에 해당)으로 정맥내로 투여하고 또한 각 그룹이 10마리로 구성된 수컷 ICR혈통 쥐들의 그룹들과 암컷 ICR혈통 쥐들의 그룹들에게 체중 10g당 0.5ml의 투여량(인간에 대한 정상투여량에 3000배에 해당(으로 정맥내로 투여한다. 따로이 상기와 같은 양의 생리식염수를 대조를 위해 상기와 같이 구성된 쥐들의 그룹들에게 정맥내로 투여한다. 이 쥐들을 10일간 사육하며 매일 체중을 기록한다.
그러나, 약을 투여한 그룹들과 대조그룹들 사이에서는 체중에 있어서 아무런 중매한 차이가 관찰되지 않았다. 그리고나서 모든 쥐들을 해부하여 기관들의 비정상도를 조사하였다. 그러나 어떠한 기관에서도 비정상적인 면이 관찰되지 않았다. 상기의 결과로부터 본 발명에 따른 비방사성 캐리어의 독성은 극히 낮다는 것을 알 수 있다.
Claims (4)
- 킬레이트화제, 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제 및 수용성 환원제 1mol당 약 100mol이상의 양이 아스코르브산과 에리소르브산 그리고 그것들의 약제로 사용가능한 염들과 에스테르들 중에서 선택된 안정제를 함유하는 99mTC-표지 방사성 진단제의 제조에 사용되기 위한 안정된 비방사성 캐리어.
- 제1항에 있어서, 수용성 환원제가 제일주석염인 비방사성 캐리어.
- 킬레이트화제, 퍼테크네테이트를 위한 수용성 환원제 및 수용성 환원제 1mol당 약 100mol이상의 양의 아스코르브산과 에리소르브산 그리고 그것들의 약제로 사용 가능한 염들과 에스테르들 중에서 선택된 안정제를 함유하는 비방사성 캐리어와 99mTC-함유 퍼테크네테이트를 접촉시킴으로써 제조되는 안정된 99mTC-표지 방사성 진단제.
- 제3항에 있어서, 수용성 환원제가 제일주석염인 안정된 99mTC-표지 방사성진단제.
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